Zemlja bi mogla preživjeti vatrenu smrt Sunca, čak i dok naša zvijezda proguta najbliže planete, pokazuje novo istraživanje zasnovano na najsavremenijim modelima.
Ovi nalazi nude moguću drugačiju sudbinu za našu planetu, za koju se dugo smatralo da je osuđena na sigurno uništenje kada Sunce za nekoliko milijardi godina naraste i proguta je u termonuklearnoj vatri.
Kao zvijezda poznata kao žuti patuljak, Sunce bi trebalo imati relativno miran životni vijek od oko 10 milijardi godina. Međutim, za otprilike pet milijardi godina ponestat će mu vodonika potrebnog za fuziju u jezgru, pa će početi spajati vodonik u vanjskim slojevima.
To će dovesti do njegovog ogromnog širenja u crvenog diva, a zatim i u još veću zvijezdu u fazi poznatoj kao AGB faza, prije nego što na kraju završi svoj život kao bijeli patuljak.
Astronomi su u radu objavljenom u časopisu Astronomy & Astrophysics koristili modele razvoja zvijezda i posmatranja jedne obližnje zvijezde na kraju svog života kako bi ponovo procijenili krajnju, potencijalno vatrenu sudbinu Zemlje.
Kosmičko povlačenje
Kada Sunce uđe u završne faze svog života, Zemlja će se naći između dvije suprotstavljene sile, sudbine koju su tokom nezamislivo dugog kosmičkog vremena vjerovatno doživjele bezbrojne planete.
Kako se Sunce bude širilo na stotine puta veću veličinu od sadašnje, pojačane plimne sile povlačit će Zemlju prema našoj ubrzano rastućoj i nestabilnoj zvijezdi.
Istovremeno, Sunce će kroz zvjezdani vjetar izbacivati svoje proširene vanjske slojeve u svemir. Kako bude gubilo veliki dio svoje mase i postajalo lakše, njegova gravitaciona privlačnost će slabiti, što bi Zemlji moglo omogućiti da se udalji prema vanjskim dijelovima Sunčevog sistema.
„Sudbina Zemlje zavisi od veoma osjetljive ravnoteže između ova dva efekta“, rekao je Mats Eselders, doktorand Instituta za astronomiju Univerziteta KU Leuven u Belgiji i glavni autor studije.
„Ako prevladaju plimne interakcije, Zemlja će biti progutana. Ako prevlada gubitak mase, Zemlja će pobjeći u širu orbitu“, dodao je.
Dosadašnja istraživanja nisu dala konačan odgovor. Različite studije polazile su od različitih pretpostavki o tome koliko će mase Sunce izgubiti, koliko će jake biti plimne sile i kako će planete međusobno djelovati tokom razvoja unutrašnjeg dijela Sunčevog sistema.
Zbog toga i dalje nije potpuno jasno hoće li Zemlja preživjeti obje džinovske faze Sunčevog razvoja prije nego što se naša zvijezda pretvori u mali, ali izuzetno gusti bijeli patuljak.
Nada među bijelim patuljcima
Trun nade daju otkrića planeta koje i dalje kruže oko bijelih patuljaka. S druge strane, neki sistemi bijelih patuljaka prepuni su kamenitih ostataka uništenih planeta.
Zbog toga su istraživači proučavali zvijezdu L2 Puppis, nekada veoma sličnu Suncu, koja se nalazi oko 200 svjetlosnih godina od Zemlje u sazviježđu Krma.
Prema ranijim procjenama, ova zvijezda gubi i do milioniti dio Sunčeve mase godišnje, izbacujući disk prašine za koji se vjeruje da sadrži masu između 12 i 16 Jupiterovih masa.
Osim toga, naučnici su sproveli najsavremenije gravitacione proračune zasnovane na unutrašnjoj strukturi i dinamici razvijenih zvijezda. Tako su modelirali orbitalni razvoj unutrašnjeg Sunčevog sistema i čitav životni vijek Sunca, od njegovog nastanka do završne faze bijelog patuljka.
Zbogom Merkuru i Veneri!
Na osnovu posmatranja gubitka mase kod zvijezde L2 Puppis i unaprijeđenih modela razvoja zvijezda, istraživači su zaključili da bi Zemlja mogla opstati tako što će se pomjeriti na orbitu neposredno izvan maksimalnog radijusa proširenog Sunca.
„Najveća neizvjesnost više ne dolazi od proračuna plimnih sila, već od toga koliko će mase buduće Sunce izgubiti. Posmatranja džinovskih zvijezda sličnih Suncu trenutno pokazuju da bi Zemlja mogla preživjeti, ali su nam potrebna preciznija posmatranja kako bismo bili sigurni“, rekao je Eselders.
Međutim, čak i ako Zemlja opstane, njeni planetarni susjedi neće imati toliko sreće. Simulacije pokazuju da će Merkur i Venera biti progutani u užarenom plamenu umirućeg Sunca.
Daljnja astronomska posmatranja i napredniji modeli pomoći će da se preciznije odredi sudbina naše planete. Jedna od važnih misija u tom smislu bit će i svemirski teleskop PLATO Evropske svemirske agencije, čije je lansiranje planirano narednih godina.
Njegov zadatak bit će potraga za planetama sličnim Zemlji oko zvijezda sličnih Suncu, uključujući i one koje ulaze u kasne faze svog razvoja.