(Εικόνα: © Vadim Sadovski / Shutterstock)
Οι περισσότεροι πλανήτες μπορούν να υπάρχουν για πολύ καιρό, αλλά δεν μπορούν να διαρκέσουν για πάντα. Πεινασμένα αστέρια και βίαιοι πλανητικοί γείτονες μπορούν να καταστρέψουν εντελώς έναν κόσμο, ενώ οι επιπτώσεις και ο υπερβολικός ηφαιστειακός μπορεί να καταστήσουν έναν κατοικήσιμο κόσμο αποστειρωμένο απογυμνώνοντας τον πλανήτη του νερού. Υπάρχουν επίσης πολλοί θεωρητικοί τρόποι που μπορεί να οδηγήσουν στο τέλος ενός πλανήτη, αλλά δεν έχουν, όσο γνωρίζουμε.
"Οι πλανήτες πεθαίνουν όλη την ώρα στη γαλαξιακή γειτονιά μας", έγραψε ο Sean Raymond, πλανητικός μοντελιστής στο Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux στο Μπορντό της Γαλλίας. σειρά ιστολογίων για το πώς πεθαίνουν οι πλανήτες. Ο Ρέιμοντ έχει διερευνήσει μυριάδες τρόπους με τους οποίους οι πλανήτες μπορεί να φτάσουν στο τέλος τους. Αν και δεν πεθαίνουν όλοι οι πλανήτες, οι περισσότεροι τελικά βρίσκουν το δρόμο τους στο πλανητικό νεκροτομείο.
Κλιματική καταστροφή
Ο κύκλος του κλίματος της Γης παίζει σημαντικό ρόλο στο να διασφαλίσει ότι ο πλανήτης δεν είναι ούτε πολύ ζεστός ούτε πολύ κρύος για να διατηρήσει τη ζωή. Όμως, δεν χρειάζεται πολύ για το κλίμα σε έναν βραχώδη κόσμο, όπως η Γη, να πεταχτεί έξω, προκαλώντας γεγονότα που οδηγούν είτε σε έναν απίστευτα καυτό πλανήτη είτε σε έναν κόσμο χιονιών.
Στη Γη, η θερμοκρασία ρυθμίζεται από την ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Διοξείδιο του άνθρακα και άλλα αέρια θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα (όπως το νερό, το μεθάνιο και το οξείδιο του αζώτου) ενεργούν ως κουβέρτα, διατηρώντας τον πλανήτη ζεστό επιβραδύνοντας το ποσοστό της ακτινοβολίας του ήλιου που διαφεύγει πίσω στο διάστημα. Όταν το διοξείδιο του άνθρακα συσσωρεύεται στην ατμόσφαιρα, θερμαίνει την επιφάνεια του πλανήτη, με αποτέλεσμα να βρέχει περισσότερο. Στη συνέχεια, οι βροχοπτώσεις απομακρύνουν μέρος του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και το αποθέτουν στα ανθρακικά πετρώματα στο βυθό και ο πλανήτης αρχίζει να κρυώνει.
Εάν το διοξείδιο του άνθρακα συσσωρεύεται στην ατμόσφαιρα γρηγορότερα από ό, τι μπορεί να απορροφηθεί εκ νέου στα βράχια, λόγω της αύξησης της ηφαιστειακής δραστηριότητας, για παράδειγμα, μπορεί να προκαλέσει ένα φαινόμενο θερμοκηπίου. Οι θερμοκρασίες μπορούν να αυξηθούν πάνω από το σημείο βρασμού του νερού, το οποίο μπορεί να είναι ένα πρόβλημα για τη διατήρηση της ζωής, βλέποντας όσο όλη τη ζωή γνωρίζουμε ότι απαιτεί νερό. Οι αυξανόμενες θερμοκρασίες μπορούν επίσης να επιτρέψουν στην ατμόσφαιρα να διαφύγει στο διάστημα, αφαιρώντας την προστατευτική ασπίδα που εκτρέπει την ακτινοβολία από τον ήλιο ενός πλανήτη και άλλα αστέρια.
"Η θέρμανση του θερμοκηπίου είναι γεγονός ζωής για μια ατμόσφαιρα και επιθυμητή σε κάποιο βαθμό", έγραψε ο Raymond. "Αλλά τα πράγματα μπορούν να ξεφύγουν από το χέρι."
Η θερμότητα δεν είναι ο μόνος τρόπος με τον οποίο το κλίμα μπορεί να γίνει θανατηφόρο. Όταν ένας πλανήτης κρυώσει αρκετά, αυτό το σώμα μετατρέπεται σε α κόσμος χιονιά, ένα βραχώδες αντικείμενο καλυμμένο με πάγο. Ο πάγος και το χιόνι είναι φωτεινά και αντανακλούν μεγάλο μέρος της θερμότητας ενός αστεριού πίσω στο διάστημα, κάνοντας τον κόσμο να κρυώσει ακόμη περισσότερο. Σε έναν κόσμο με επιφανειακά ηφαίστεια, οι εκρήξεις μπορούν να απορρίψουν το διοξείδιο του άνθρακα και άλλα αέρια στην ατμόσφαιρα, θερμαίνοντας τον κόσμο πίσω. Αλλά αν εμφανιστούν συνθήκες χιονοστιβάδας σε έναν πλανήτη που δεν διαθέτει τεκτονική πλάκας - και ως εκ τούτου, ηφαίστεια - ο κόσμος μπορεί να είναι μόνιμα κλειδωμένος σε κατάσταση χιονοστιβάδας.
Σύμφωνα με τον Raymond, όλοι οι δυνητικά ζωημένοι πλανήτες διατρέχουν τον κίνδυνο κλιματική καταστροφή, που μπορεί να καταστήσει έναν πλανήτη ακατοίκητο αλλά όχι να τον καταστρέψει εντελώς.
Λάβα ή ζωή
Η έλξη των γειτονικών κόσμων μπορεί να τραβήξει την τροχιά ενός πλανήτη, η οποία ασκεί πίεση στο εσωτερικό του πλανήτη και αυξάνει τη θερμότητα του μεσαίου στρώματος της Γης, του μανδύα. Αυτή η θερμότητα πρέπει να βρει έναν τρόπο να ξεφύγει, και η πιο τυπική μέθοδος είναι μέσω ενός ηφαιστείου.
Η ηφαιστειακή δραστηριότητα μπορεί να επηρεάσει σημαντικά το περιβάλλον ενός πλανήτη. Σύμφωνα με την Πανεπιστημιακή Εταιρεία Ατμοσφαιρικής Έρευνας, σωματίδια αερίου και σκόνης που ρίχνονται στην ατμόσφαιρα από ένα ηφαίστειο μπορούν να επηρεάσουν την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη, ψύξη του πλανήτη και σκίαση του από την εισερχόμενη ακτινοβολία. Το 1815, η έκρηξη του Όρος Ταμπόρα, η μεγαλύτερη έκρηξη στην καταγεγραμμένη ιστορία της Γης, έριξε τόση τέφρα που μείωσε τις παγκόσμιες θερμοκρασίες, καθιστώντας το 1816 το λεγόμενο «έτος χωρίς καλοκαίρι».
Τα ηφαίστεια μπορούν επίσης να προκαλέσουν το αντίθετο αποτέλεσμα - την υπερθέρμανση του πλανήτη - καθώς απελευθερώνουν αέρια θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα. Οι συχνές και μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξεις θα μπορούσαν να πυροδοτήσουν ένα φαινόμενο θερμοκηπίου που θα μπορούσε να μετατρέψει έναν κατοικήσιμο κόσμο όπως η Γη σε κάτι περισσότερο σαν την Αφροδίτη.
Δεν χρειάζεται να ψάχνουμε μακριά για ένα πραγματικό παράδειγμα ενός κόσμου ηφαιστείων. Το φεγγάρι του Δία Ιω είναι το πιο ηφαιστειακά ενεργό σώμα στο ηλιακό σύστημα, με εκατοντάδες ηφαίστεια που εκρήγνυνται συνεχώς. Εάν η Γη τραβήχτηκε όσο το Ιώ έλκεται από τη βαρυτική δύναμη του Δία, η Γη θα έχει 10 φορές περισσότερη ηφαιστειακή δραστηριότητα από το Io, σύμφωνα με τον Raymond.
Καταστροφές κομήτη
Οι βραχώδεις αστεροειδείς και οι παγωμένοι κομήτες είναι πλανητικοί "ψίχουλοι" που μπορούν να προκαλέσουν σημαντικά προβλήματα στους γειτονικούς τους κόσμους, ειδικά όταν εκτοξεύονται από γίγαντες πάγου και φυσικού αερίου.
Καθώς οι πλανήτες εγκαθίστανται στις τελικές τροχιές τους, τα βαρυτικά ρυμουλκά τους μπορούν να μετακινούν αστεροειδείς και κομήτες. Κάποιοι μπορεί να ωθηθούν στα περίχωρα του πλανητικού συστήματος, ενώ άλλοι εκτοξεύονται προς τα μέσα, τελικά συγκρούονται με βραχώδεις κόσμους, όπου η ζωή μπορεί να προσπαθεί να εξελιχθεί.
Στο εξωτερικό ηλιακό μας σύστημα, οι τελικές κινήσεις του Ποσειδώνα καθώς εγκαταστάθηκαν στη μόνιμη τροχιά του ώθησαν πολλούς κομήτες προς τα μέσα, περνώντας τους από πλανήτη σε πλανήτη μέχρι να φτάσουν στον Δία. Ο Δίας πέταξε μερικά από αυτά τα παγωμένα σώματα προς τα έξω, αλλά άλλα πέταξαν προς τα μέσα προς τη Γη σε μια περίοδο γνωστή ως Αργά βαριά βομβαρδισμούς.
Σήμερα, η Γη συσσωρεύει συνεχώς περίπου 100 τόνους (90 μετρικούς τόνους) διαπλανητικού υλικού κάθε μέρα με τη μορφή σκόνης. Αντικείμενα μεγαλύτερα από περίπου 330 πόδια (100 μέτρα) καταρρέουν κάτω από την επιφάνεια μόνο μία φορά κάθε 10.000 χρόνια, ενώ σώματα μεγαλύτερα από τα δύο τρίτα ενός μιλίου (1 χιλιόμετρο) καταρρέουν μόνο μία φορά κάθε αρκετά 100.000 χρόνια, σύμφωνα με τη NASA Κέντρο Μελετών Αντικειμένων Κοντά στη Γη.
Όταν οι γιγαντιαίοι πλανήτες πετούν αυτά τα καταστροφικά ψίχουλα προς τον ήλιο, οι συγκρούσεις αυξάνονται και οι επιπτώσεις συμβαίνουν συχνότερα. Αντικείμενα μεσαίου μεγέθους μπορούν να πετάξουν σκόνη και συντρίμμια στην ατμόσφαιρα, τα οποία μπορούν να επηρεάσουν τις ατμοσφαιρικές διεργασίες. Οι γιγαντιαίες κρούσεις μπορούν να προκαλέσουν ακόμη πιο τρομερά αποτελέσματα, όχι μόνο λόγω της καταστροφής στο μηδέν, αλλά και επειδή μπορεί να ρίξουν αρκετά συντρίμμια για να προκαλέσουν αντίκτυπο το χειμώνα, ρίχνοντας τον πλανήτη σε μια εποχή μίνι πάγου. Με αρκετές επιπτώσεις που εκτοξεύονται διαδοχικά, οι κλιματικές επιπτώσεις θα μπορούσαν να οικοδομηθούν μεταξύ τους μέχρι που τελικά κατέστησαν τον κόσμο ακατοίκητο.
Με βάση τις παρατηρήσεις των πλανητικών υπολειμμάτων που βρέθηκαν γύρω από άλλα αστέρια, ο Raymond υπολόγισε ότι περίπου 1 δισεκατομμύριο πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη στον γαλαξία τελικά θα καταστραφούν από έναν βομβαρδισμό αστεροειδών.
Ένας κακός μεγάλος αδερφός
Ως το πιο τεράστιο αντικείμενο στο ηλιακό σύστημα μετά τον ήλιο, ο Δίας ενεργεί σαν προστατευτικός μεγάλος αδελφός, προστατεύοντας τους μικρότερους βραχώδεις πλανήτες από συντρίμμια, και οι γίγαντες σε άλλους κόσμους παίζουν πιθανότατα τον ίδιο ρόλο. Αλλά αν ένας γίγαντας φυσικού αερίου όπως ο Δίας ήταν ασταθής, θα μπορούσε να έχει καταστροφικές συνέπειες στους μικρότερους κόσμους γύρω του.
Αφού σχηματιστούν τα αστέρια, το δίσκος υλικού που απομένει δημιουργεί πλανήτες. Τα βαρυτικά ρυμουλκά από το αέριο και τη σκόνη στο δίσκο ασκούν δύναμη στους πλανήτες και μπορούν να διατηρήσουν τους γίγαντες αερίου σε σειρά για τα πρώτα εκατομμύρια χρόνια. Μόλις φύγει, οι πλανήτες μπορούν να αλλάξουν τις τροχιές τους πιο εύκολα. Επειδή οι γιγαντιαίοι πλανήτες είναι πολύ μικρότεροι από τα βραχώδη αδέλφια τους, οι βαρυτικές πιέσεις τους μπορούν να κάνουν μια σημαντική διαφορά στη μετατόπιση των τροχιών μικρότερων πλανητών. Αλλά οι μεγάλοι κόσμοι δεν είναι ανοσοποιημένοι. δύο γιγαντιαίοι πλανήτες μπορούν να τραβήξουν ο ένας τον άλλον και μπορεί ακόμη και να περάσουν πολύ κοντά ο ένας στον άλλο. Σύμφωνα με τον Raymond, αυτοί οι γίγαντες σπάνια συγκρούονται, αντί να παρέχουν βαρυτικά λάκτισμα ο ένας στον άλλο. Τελικά, μερικοί κόσμοι θα μπορούσαν να είναι διώχτηκε της τροχιάς εντελώς και να αποσταλεί για να επιπλέει στο διάστημα χωρίς σύνδεση σε αστέρια.
Ο Ρέιμοντ υπολόγισε ότι περίπου 5 δισεκατομμύρια βραχώδεις κόσμοι έχουν καταστραφεί από γίγαντες φυσικού αερίου. Το μεγαλύτερο μέρος της καταστροφής πιθανότατα συνέβη αμέσως μετά τη δημιουργία των πλανητών. Ωστόσο, μια χούφτα πιθανότατα συνέβη αργότερα στη διάρκεια ζωής του συστήματος, αφού η ζωή είχε χρόνο να εξελιχθεί. Εάν μόνο το 1% των γιγαντιαίων αερίων έγινε ασταθές αργότερα στην πλανητική τους ζωή, τότε είναι πιθανό ότι 50 εκατομμύρια πλανητικά συστήματα έχουν καταστρέψει κατοικημένους κόσμους πετώντας τους στο αστέρι τους.
Αστρικό σνακ
Όπως και οι πλανήτες, τα αστέρια μπορούν να φτάσουν στο τέλος τους και ο μετασχηματισμός τους μπορεί να έχει δραστικά αποτελέσματα στους πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά.
Κόκκινα νάνοι αστέρια, για παράδειγμα, μπορεί να χρειαστούν περισσότερα από 100 εκατομμύρια χρόνια για να επιτευχθεί η μακροχρόνια φωτεινότητά τους, δέκα φορές περισσότερο από τον ήλιο μας. Οι πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από έναν κόκκινο νάνο μπορεί να βρίσκονται εντός της κατοικήσιμης ζώνης για μερικά εκατομμύρια χρόνια, αλλά καθώς το αστέρι μεγαλώνει πιο φωτεινό, οποιοδήποτε νερό που μπορεί να επιβιώσει μπορεί να εξατμιστεί κάτω από τις υψηλότερες θερμοκρασίες.
Αλλά οι πλανήτες σε τροχιά γύρω από έναν καυτό, κόκκινο νάνο θα μπορούσαν να διατηρήσουν τη ζωή. "Δεν γνωρίζουμε εάν αυτή η διαδικασία στεγνώνει πλήρως τους πλανήτες ή απλώς απογυμνώνει μερικά εξωτερικά στρώματα ωκεανών", έγραψε ο Ρέιμοντ. "Εάν ένας πλανήτης έχει αρκετό νερό παγιδευμένο στο εσωτερικό του (η Γη πιστεύεται ότι έχει μερικές φορές τα επιφανειακά του ύδατα στον μανδύα), τότε θα μπορούσε να αντέξει να χάσει τους ωκεανούς του αργότερα ξεπερνώντας νέα. Είναι μια περίπλοκη αλληλεπίδραση μεταξύ γεωλογίας και αστρονομίας και το αποτέλεσμα είναι άγνωστο - προς το παρόν. " Ο Ρέιμοντ υπολόγισε ότι 100 δισεκατομμύρια πλανήτες μπορεί να έχουν στεγνώσει από τον κόκκινο νάνο τους.
Τα ηλιόλουστα αστέρια δίνουν στους κατοικήσιμους πλανήτες περισσότερο χρόνο για να κρατήσουν το νερό, δίνοντας στη ζωή μια ευκαιρία. Αλλά η θερμοκρασία του ήλιου αλλάζει επίσης, αργά φωτίζεται για δισεκατομμύρια χρόνια. Σε ένα δισεκατομμύριο χρόνια, είπε ο Ρέιμοντ, ο πλανήτης δεν θα είναι πλέον στην κατοικήσιμη ζώνη. το νερό δεν θα παραμείνει πλέον υγρό στην επιφάνεια της Γης. Αντ 'αυτού, ο πλανήτης θα υποστεί ένα γρήγορο φαινόμενο θερμοκηπίου και τελικά θα καταλήξει να μοιάζει με την Αφροδίτη.
Όταν ένα αστέρι σαν τον ήλιο φτάσει τα 10 δισεκατομμύρια χρόνια, θα εξαντληθεί από υδρογόνο και θα επεκταθεί σε κάπου μεταξύ 100 και 200 φορές το τρέχον μέγεθός του. (Ο ήλιος μας είναι 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, οπότε έχουμε λίγο χρόνο πριν συμβεί αυτό.) Στο ηλιακό σύστημα, η Αφροδίτη και ο Ερμής θα είναι καταπιεί από το αστέρι, ενώ η μεταβαλλόμενη βαρύτητα του ήλιου θα ωθήσει τον Άρη και τους εξωτερικούς πλανήτες πιο μακριά. Η Γη είναι ακριβώς στην άκρη και μπορεί να υποφέρει είτε από τη μοίρα. Περίπου 4 δισεκατομμύρια βραχώδεις κόσμοι πιθανότατα καταναλώνονται από ένα αργά λαμπερό αστέρι.
Τα πιο τεράστια αστέρια εκρήγνυνται φλογερή σουπερνόβα μετά από μια σχετικά σύντομη διάρκεια ζωής μερικών εκατομμυρίων ετών. Δεν βρέθηκαν πλανήτες γύρω από αυτά τα τεράστια αστέρια, αλλά αυτό θα μπορούσε να οφείλεται στο ότι υπάρχουν τόσο λίγα τεράστια αστέρια για αναζήτηση και οι εξωπλανήτες είναι ακόμα δύσκολο να βρεθούν, έγραψε ο Raymond. Σε κάθε περίπτωση, τυχόν πλανήτες γύρω από αυτά τα γιγαντιαία αστέρια πιθανότατα θα καταστραφούν από τον εκρηκτικό θάνατο του αστεριού.
Αυτό το άρθρο εμπνεύστηκε από τη σειρά του αστρονόμου Sean Raymond Πώς πεθαίνουν οι πλανήτες.
Επιπρόσθετοι πόροι:
- Μάθετε περισσότερα για την πλανητική εξέλιξη Ιστολόγιο PlanetPlanet του Sean Raymond.
- Διαβάστε περισσότερα για το πλανητικά "ψίχουλα" που φτάνουν στη Γη, από το Κέντρο Αντικειμένων Κοντά στη Γη.
- Μάθετε περισσότερα σχετικά με τις διαφορές μεταξύ διαφορετικοί τύποι αστεριών.
