Διαβάζοντας το πεπρωμένο της Γης στο "Blood Spatter" γύρω από άλλα αστέρια

Έχετε παρατηρήσει ποτέ πόσο σχεδόν όλες οι ταινίες με υπερήρωες είναι ιστορίες προέλευσης; Όλοι θέλουν να μάθουν πώς ο Batman και ο Wolverine και ο Hulk έγιναν αυτοί που είναι. Αλλά δεν υπάρχουν πάρα πολλές ιστορίες υπερήρωων σε ηλικιωμένη ηλικία, με φαλακρά, καμπούρια σούπερ ηλικιωμένους να τριγυρίζουν γύρω από σπίτια με υποβοηθούμενη διαβίωση.

Το ίδιο ισχύει και για το Ηλιακό Σύστημα. Το ερώτημα για το πώς σχηματίστηκε το Ηλιακό Σύστημα εξετάζεται από τους επιστήμονες εδώ και εκατοντάδες χρόνια. Και δεν είναι σε καμία περίπτωση ένα λυμένο πρόβλημα. η μελέτη του σχηματισμού πλανητών παραμένει ένα ακμάζον υποπεδίο στην αστροφυσική. Αλλά υπάρχουν μόνο λίγοι ερευνητές που μελετούν το μέλλον του Ηλιακού Συστήματος.

Ο Ήλιος υπάρχει εδώ και τεσσεράμισι δισεκατομμύρια χρόνια. Δεν έχει αλλάξει τόσο πολύ σε αυτό το διάστημα. Η ζωή στη Γη πάει καλά. Γιατί να σκεφτόμαστε το μακρινό μέλλον; Γιατί όταν οι αστρονόμοι κοιτάζουν προσεκτικά τα αστέρια, βλέπουν συνήθως τους θανάτους των πλανητών! Λοιπόν, όχι η ίδια η στιγμή του θανάτου. Αντίθετα, ανιχνεύουν τη «πιτσίλισμα αίματος» που δημιουργείται από τους θανάτους των πλανητικών συστημάτων. Οι αστρονόμοι ανιχνεύουν αυτό το πιτσίλισμα στα φάσματα των λευκών νάνων, τους σκελετούς των νεκρών αστεριών.

Αποδεικνύεται ότι ο Ήλιος αλλάζει. απλά θέλει τον χρόνο του. Ο Ήλιος σήμερα είναι 30 τοις εκατό φωτεινότερος από ό,τι μόλις μετά τη γέννησή του πριν από 4,57 δισεκατομμύρια χρόνια. Η αργή άνοδός του θα συνεχιστεί για άλλα πέντε δισεκατομμύρια χρόνια, μετά θα συμβεί κάτι δραματικό. Ο πυρήνας του Ήλιου θα ξεμείνει από υδρογόνο, το καύσιμο του αντιδραστήρα σύντηξης του. Ο Ήλιος θα συνεχίσει να συγχωνεύει υδρογόνο σε ένα κέλυφος και αυτό θα φουσκώσει τον Ήλιο σε κόκκινο γίγαντα . Οι κόκκινοι γίγαντες είναι πιο ψυχροί από τα αστέρια που μοιάζουν με τον Ήλιο (εξ ου και η ερυθρότητά τους) αλλά είναι εξαιρετικά φωτεινοί λόγω των πολύ μεγάλων μεγεθών τους. Ο Betelgeuse, ο φωτεινός δεξιός ώμος του Ωρίωνα, είναι ένα καλό παράδειγμα κόκκινου γίγαντα.

Ο Ήλιος θα παραμείνει ένας κόκκινος γίγαντας για μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια. Αυτή είναι μια ενδιαφέρουσα περίοδος για τη ζωή, επειδή ο Κρόνος θα είναι κοντά στην ίδια θερμοκρασία με τη Γη σήμερα, επομένως τα φεγγάρια του Τιτάνας και ίσως ο Εγκέλαδος, που ήδη ενδιαφέρουν τους εξωβιολόγους, μπορεί να είναι κατοικήσιμα.

Οι τροχιές των πλανητών θα προσαρμοστούν στον μεταβαλλόμενο Ήλιο. Οι εσωτερικοί πλανήτες θα καταποντιστούν όταν ο Ήλιος είναι ένας κόκκινος γίγαντας. Πλανήτες μακριά από τον Ήλιο θα επεκταθούν σε ευρύτερες τροχιές καθώς ο Ήλιος χάνει μάζα από ισχυρούς ανέμους που ρέουν έξω από την επιφάνειά του. Καθώς η βαρύτητα του Ήλιου εξασθενεί, η τροχιά ενός πλανήτη διευρύνεται φυσικά, όπως ένας σαθρός που χάνει την έντασή του και απλώνεται με την ηλικία. Τώρα, ένας κόκκινος γίγαντας είναι μεγάλος . Ο Ήλιος θα διαστέλλεται κατά περίπου 100 για να γίνει ένας κόκκινος γίγαντας και θα εκτείνεται περίπου όσο η τρέχουσα τροχιά της Γης. Ο πλανήτης μας βρίσκεται στο χείλος του γκρεμού:Δεν ξέρουμε αν θα τον καταπιεί ο Ήλιος ή αν θα διαφύγει σε μια μεγαλύτερη τροχιά. (Φυσικά, αυτό δεν θα έχει καμία σημασία για τη ζωή, επειδή οι ωκεανοί της Γης αναμένεται να βράσουν μακριά τα επόμενα δύο δισεκατομμύρια χρόνια, πολύ πριν ο Ήλιος γίνει κόκκινος γίγαντας και εντελώς πατάτες τον πλανήτη.)

Εν τω μεταξύ, ο πυρήνας του Ήλιου θα συστέλλεται έως ότου η αυξημένη θερμοκρασία και πίεση μπορούν να συντήξουν ήλιο. Θα υπάρξουν μερικές λάμψεις προτού ο Ήλιος ξεφυσήσει τα εξωτερικά του στρώματα ως «πλανητικό νεφέλωμα» (το οποίο δεν έχει καμία σχέση με πλανήτες, αλλά είναι ένα παλιό όνομα που έχει κολλήσει). Αυτό που θα μείνει από τον Ήλιο είναι ο πυρήνας του, ένας μικρός λευκός νάνος που δεν κάνει τίποτα άλλο παρά να δροσίζεται αργά για την αιωνιότητα. Οι λευκοί νάνοι έχουν το μέγεθος μόνο της Γης, παρόλο που είναι σχεδόν τόσο μαζικοί όσο ο Ήλιος. Ως εκ τούτου, έχουν εξαιρετικά ισχυρή επιφανειακή βαρύτητα και οποιοδήποτε υλικό βαρύτερο από το υδρογόνο ή το ήλιο κατακάθεται έξω από την ατμόσφαιρά τους και μέσα στα ίδια τα αστέρια σε ημέρες έως μήνες, ένα αστρονομικό κλείσιμο του ματιού.

Όταν κοιτάμε τους λευκούς νάνους, ένα μεγάλο μέρος τους φαίνεται να είναι «μολυσμένο»:Αντί να έχουν καθαρά φάσματα υδρογόνου ή ηλίου, τα εξωτερικά τους στρώματα είναι μολυσμένα με βραχώδες υλικό. Επειδή θα έπρεπε να κατακαθίσει πολύ γρήγορα, αυτό το βραχώδες υλικό πρέπει να συγκρούστηκε με τον λευκό νάνο πολύ πρόσφατα. Αυτή είναι η αιματοχυσία που σηματοδοτεί τη σκηνή του εγκλήματος. Αλλά ποιο ακριβώς είναι το έγκλημα;

Να πώς πιστεύουμε ότι πηγαίνει η ιστορία. Καθώς οι τροχιές των πλανητών αλλάζουν, καθώς το αστέρι γίνεται ένας κόκκινος γίγαντας και στη συνέχεια ένας λευκός νάνος, οι ζώνες αστεροειδών και κομητών συχνά βρίσκονται σε ασταθείς διαμορφώσεις. Αυτά τα μικρά σώματα είναι βαρυτικά σφεντόνα προς όλες τις κατευθύνσεις και μερικά έρχονται πολύ κοντά στον λευκό νάνο. Δεδομένου ότι ένας λευκός νάνος είναι ένας μικροσκοπικός στόχος, τα μικρά σώματα δεν πέφτουν πάνω στο αστέρι, αλλά αντιθέτως κομματιάζονται από τη βαρύτητα του. Αυτό δημιουργεί έναν δίσκο από συντρίμμια σε μια στενή τροχιά γύρω από τον λευκό νάνο που στάζει αργά στην επιφάνεια του άστρου και παράγει την παρατηρούμενη ρύπανση.

Μια ωραία συμμετρία σε αυτή την ιστορία είναι ότι οι μολυσμένοι λευκοί νάνοι μας λένε όχι μόνο για τους θανάτους των πλανητικών συστημάτων, αλλά και για τις γεννήσεις τους. Οι αστεροειδείς και οι κομήτες είναι ουσιαστικά υπολείμματα του σχηματισμού πλανητών και η ρύπανση που μετράται σε αρκετούς λευκούς νάνους έχει την ίδια σύνθεση με τους μετεωρίτες που έχουν πέσει στη Γη! Οι πλανήτες σε αυτά τα συστήματα είναι πιθανώς κατασκευασμένοι από τα ίδια δομικά στοιχεία με τους δικούς μας. Μερικοί λευκοί νάνοι δείχνουν σημάδια ρύπανσης από αστεροειδείς πλούσιους σε νερό. Αυτοί οι αστεροειδείς μπορεί να μας λένε ότι πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη σε αυτά τα συστήματα θα μπορούσαν να είχαν λίμνες και ωκεανούς. Δυστυχώς, δεδομένου ότι πρόκειται για νεκρά πλανητικά συστήματα, αυτές οι λίμνες και οι ωκεανοί έχουν φύγει εδώ και καιρό.

Σε 6 δισεκατομμύρια χρόνια, ο Ήλιος θα είναι ένας λευκός νάνος. Η Γη είτε θα έχει καταπιεί ο κόκκινος γίγαντας Ήλιος είτε θα έχει ψηθεί σχολαστικά. Από μακρινό παρατηρητή, ο μόνος υπαινιγμός ότι μια ανοιχτόχρωμη μπλε κουκκίδα κάποτε περιφερόταν γύρω από αυτόν τον λευκό νάνο, θα είναι μερικές χαρακτηριστικές φασματικές γραμμές — το αίμα από ένα νεκρό πλανητικό σύστημα.

Ο Sean Raymond είναι ένας αστρονόμος που μελετά τον σχηματισμό και την εξέλιξη των πλανητικών συστημάτων. Δημοσιεύει επίσης blog στο planetplanet.net.