(Vaizdas: © Vadimas Sadovski / „Shutterstock“)
Daugelis planetų gali egzistuoti ilgą, ilgą laiką, tačiau jos negali tęstis amžinai. Alkanos žvaigždės ir žiaurūs planetų kaimynai gali visiškai sunaikinti pasaulį, o smūgiai ir per didelis vulkanizmas gali padaryti gyvenamą pasaulį sterilų, panaikindami jo vandens planetą. Taip pat yra daugybė teorinių būdų, kurie galėtų išdėstyti planetos pabaigą, bet to, kiek mes žinome, dar nėra.
„Planetos visą laiką žūva tiesiai mūsų galaktikos kaimynystėje“, - savo laiške rašė Seanas Raymondas, Bordo laboratorijos „Bordo laboratorija“ (Bordo), planetų modeliuotojas. tinklaraščių serija apie tai, kaip miršta planetos. Raymondas ištyrė daugybę būdų, kuriais planetos gali pasibaigti. Nors ne visos planetos žūsta, ilgainiui jos atranda kelią į planetų morgą.
Klimato katastrofa
Žemės klimato ciklas vaidina svarbų vaidmenį užtikrinant, kad planeta nėra nei per karšta, nei per šalta, kad palaikytų gyvybę. Tačiau nereikia daug laiko, kad klimatas tokiame uolėtame pasaulyje kaip Žemė būtų išmestas iš klastotės ir sukeltų įvykių, vedančių į neįtikėtinai karštą planetą arba sniego gniūžčių pasaulį.
Žemėje temperatūrą reguliuoja anglies dioksido kiekis atmosferoje. Anglies dioksidas ir kita šiltnamio dujos atmosferoje (tokiose kaip vanduo, metanas ir azoto oksidas) veikia kaip antklodė, palaikydama planetą šiltą, sulėtindama saulės spinduliuotės išmetimą atgal į kosmosą. Kai atmosferoje kaupiasi anglies dioksidas, jis sušildo planetos paviršių, sukelia daugiau lietaus. Lietus tada iš atmosferos pašalina dalį anglies dioksido ir nusėda karbonatinėse uolienose ant jūros dugno, ir planeta pradeda vėsti.
Jei anglies dioksidas atmosferoje kaupiasi greičiau, nei jis gali absorbuotis į uolienas, pavyzdžiui, dėl padidėjusio ugnikalnio aktyvumo, jis gali sukelti bėgančio šiltnamio efektą. Temperatūra gali pakilti virš vandens virimo taško, o tai gali būti gyvenimo palaikymo problema, mat visi gyvūnai, kaip mes žinome, reikalauja vandens. Kylanti temperatūra taip pat gali leisti atmosferai ištrūkti į kosmosą, pašalindama apsauginį skydą, nukreipiantį radiaciją nuo saulės ir kitų žvaigždžių.
„Šiltnamio šildymas yra gyvenimo atmosfera faktas ir tam tikru laipsniu yra pageidautinas“, - rašė Raymondas. "Bet viskas gali pasitraukti iš rankų."
Šiluma nėra vienintelis būdas, kai klimatas gali tapti mirtinas. Kai planeta tampa pakankamai šalta, tas kūnas virsta a sniego gniūžtės pasaulis, uolėtas objektas, padengtas ledu. Ledas ir sniegas yra ryškūs ir atspindi didelę žvaigždės šilumą atgal į kosmosą, todėl pasaulis dar labiau atvėsta. Pasaulyje, kuriame yra paviršiaus ugnikalniai, išsiveržimai gali išmesti anglies dioksidą ir kitas dujas atgal į atmosferą, šildydami pasaulį atgal. Bet jei sniego gniūžtės susiklostytų planetoje, kurioje trūksta plokštelinės tektonikos - taigi ir ugnikalnių -, pasaulis gali būti visam laikui užrakintas sniego gniūžtės būsenoje.
Pasak Raymondo, rizikuoja visos potencialiai gyvybę turinčios planetos klimato katastrofa, dėl kurios planeta gali būti negyvenamas, bet ne visiškai sunaikinti.
Lava ar gyvenimas
Gretimų pasaulių vilkikas gali patraukti planetos orbitą, o tai daro spaudimą planetos vidui ir padidina vidurinio Žemės sluoksnio - mantijos - šilumą. Ši šiluma turi rasti būdą pabėgti, o tipiškiausias būdas yra per ugnikalnį.
Vulkaninis aktyvumas gali smarkiai paveikti planetos aplinką. Pagal Universiteto atmosferos tyrimų korporacija, į atmosferą ugnikalnio išmestos dujų ir dulkių dalelės gali paveikti planetos atmosferą, atvėsindamos planetą ir apsaugodamos ją nuo gaunamos radiacijos. 1815 m Tamboros kalnas, didžiausias užfiksuotas Žemės istorijoje išsiveržimas, išmetė tiek pelenų, kad sumažino pasaulinę temperatūrą, todėl 1816 metai buvo vadinamieji „metai be vasaros“.
Vulkanai taip pat gali sukelti priešingą efektą - visuotinį atšilimą, nes jie į atmosferą išskiria šiltnamio efektą sukeliančias dujas. Dažni ir dideli ugnikalnių išsiveržimai gali sukelti bėgantį šiltnamio efektą, kuris pavers tokį gyvenamąjį pasaulį kaip Žemė kažkuo labiau kaip Venera.
Nereikia toli ieškoti tikroviško ugnikalnių pasaulio pavyzdžio. Jupiterio mėnulis Io yra labiausiai vulkaniškai aktyvus Saulės sistemos kūnas, kuriame nuolat šurmuliuoja šimtai ugnikalnių. Pasak Raymondo, jei Žemė būtų tempiama tiek, kiek Jo trauktų Jupiterio gravitacinė jėga, Žemė turėtų 10 kartų daugiau vulkaninio aktyvumo nei Io.
Kometos nelaimė
Uoliniai asteroidai ir apledėjusios kometos yra planetų „trupiniai“, kurie gali sukelti rimtų problemų jų kaimyniniam pasauliui, ypač kai juos varžo ledo ir dujų milžinai.
Kai planetos įsikuria į savo galutinę orbitą, jų gravitaciniai vilkikai gali judėti asteroidais ir kometomis. Kai kuriuos galima nustumti į planetos sistemos pakraštį, o kitus pasukti į vidų, galų gale susidūrus su uolingais pasauliais, kur galbūt bando vystytis gyvenimas.
Mūsų išorinėje saulės sistemoje paskutiniai Neptūno judesiai, įsikurę į savo nuolatinę orbitą, sukėlė daug kometų į vidų, perduodami jas iš planetos į planetą, kol pasiekė Jupiterį. Jupiteris kai kuriuos iš šių apledėjusių kūnų išmetė į išorę, tačiau kiti buvo nustumti į žemę link laikotarpio, vadinamo Vėlyvas sunkus bombardavimas.
Šiandien Žemė kasdien sukaupia apie 100 tonų (90 metrinių tonų) tarpplanetinės medžiagos dulkių pavidalu. Remiantis NASA duomenimis, daiktai, didesni nei maždaug 100 pėdų, patenka į paviršių tik kartą per 10 000 metų, o didesni nei du trečdaliai mylios (1 kilometras) kūnai nugrimzta tik kartą per kelis 100 000 metų. Netoli Žemės esančių objektų tyrimų centras.
Kai milžiniškos planetos meta šiuos griaunamus trupinius link saulės, susidūrimai smaigalys ir smūgiai būna dažniau. Vidutinio dydžio daiktai gali išmesti į atmosferą dulkes ir šiukšles, kurios gali trukdyti atmosferos procesams. Milžiniškas poveikis gali sukelti dar skaudesnį poveikį ne tik dėl nuniokojimo žemės lygyje, bet ir dėl to, kad jis gali išmesti pakankamai šiukšlių, kad smūgio žiema, mesti planetą į mini ledynmetį. Jei iš eilės būtų išmetama pakankamai neigiamų padarinių, klimato poveikis galėtų pasireikšti vienas kitam, kol galų gale padarys pasaulį negyvenamą.
Remdamasis aplink kitų žvaigždžių rastų planetų liekanų stebėjimais, Raymondas apskaičiavo, kad bombarduojant asteroidus galiausiai bus sunaikinta apie 1 milijardas Žemės panašių planetų planetų.
Blogas didelis brolis
Kaip masyviausias objektas saulės sistemoje po saulės, Jupiteris elgiasi kaip apsauginis didelis brolis, apsaugančius nuo šiukšlių mažesnes uolėtas planetas, ir tą patį vaidmenį greičiausiai vaidina milžinai aplink kitus pasaulius. Bet jei dujų milžinas, toks kaip Jupiteris, taptų nestabilus, jis galėtų turėti pražūtingą poveikį mažesniems aplinkiniams pasauliams.
Po žvaigždžių susidarymo likusios medžiagos diskas atsiranda planetos. Disko ir dulkių diske esantys gravitaciniai vilkikai planetose veikia jėgą ir gali išlaikyti dujų milžinus eilėje pirmuosius keletą milijonų metų. Kai tik jos nebebus, planetos gali lengviau pakeisti savo orbitas. Kadangi milžiniškos planetos yra daug mažesnės nei jų uolų broliai ir seserys, jų gravitaciniai stumimai gali padaryti reikšmingą skirtumą keičiant mažesnių planetų orbitas. Tačiau dideli pasauliai nėra imunitetingi; dvi milžiniškos planetos gali vilkti viena į kitą ir gali pereiti net labai arti viena kitos. Pasak Raymondo, šie milžinai retai susiduria, užuot teikę vienas kitam gravitacinius smūgius. Galų gale, kai kurie pasauliai gali būti išmestas orbitos ir tampa spartus per kosmosą neprijungtas prie jokių žvaigždžių.
Raymondas apskaičiavo, kad dujų milžinai sunaikino maždaug 5 milijardus uolėtų pasaulių. Didžioji dalis sunaikinimo greičiausiai įvyko netrukus po to, kai susiformavo planetos. Tačiau tikėtina, kad nedaugelis vėliau, sistemos gyvavimo metu, atsitiko, kad gyvenimas turėjo laiko vystytis. Jei tik 1% dujų milžinų tapo nestabilūs vėliau per savo planetos gyvenimą, tai gali būti, kad 50 milijonų planetų sistemų sunaikino apgyvendintus pasaulius, įmesdami juos į savo žvaigždę.
Žvaigždžių užkandžiai
Kaip ir planetos, žvaigždės gali baigtis, o jų transformacija gali turėti drastišką poveikį aplink jas besisukančioms planetoms.
Raudonos nykštukės žvaigždėspavyzdžiui, gali prireikti daugiau nei 100 milijonų metų, kad būtų pasiektas ilgalaikis jų ryškumas, dešimt kartų ilgesnis už mūsų saulę. Planetos, skriejančios aplink raudonąją nykštukę, gali būti gyvenamojoje zonoje keletą milijonų metų, tačiau žvaigždei ryškėjant, bet koks gyvybę palaikantis vanduo gali išgaruoti aukštesnėje temperatūroje.
Tačiau planetos, skriejančios apie karštą, raudoną nykštukę, vis tiek galėtų išlaikyti gyvybę. „Mes nežinome, ar šis procesas visiškai išdžiovina planetas, ar tik pašalina kelis išorinius vandenyno sluoksnius“, - rašė Raymondas. "Jei planetos viduje yra pakankamai vandens, įstrigusių (manoma, kad Žemė kelis kartus turi savo paviršinį vandenį mantijos pavidalu), tada ji galėtų atlaikyti savo vandenynų praradimą, vėliau išmesdama naujus. Tai sudėtinga geologijos ir astronomijos sąveika. kol kas baigtis nežinoma “. Įvertino Raimondas kad 100 milijardų planetų galėjo būti išdžiovinta jų raudonoji nykštukė.
Saulės žvaigždės suteikia apgyvendinamoms planetoms daugiau laiko sulaikyti vandenį, suteikdamos galimybę gyvenimui. Tačiau keičiasi ir saulės temperatūra, per milijardus metų pamažu pašviesėdama. Raymondas teigė, kad po milijardo metų planeta nebebus gyvenamojoje zonoje; vanduo nebebus skystas Žemės paviršiuje. Vietoj to, planeta patirs greitą šiltnamio efektą ir ilgainiui suvils kaip Venera.
Kai į saulę panaši žvaigždė pasieks 10 milijardų metų, jai pritrūks vandenilio ir išsiplės iki 100–200 kartų daugiau nei dabartinis dydis. (Mūsų saulei yra 4,5 milijardo metų, taigi turime šiek tiek laiko, kol tai įvyks.) Saulės sistemoje Venera ir Merkurijus bus prarijo žvaigždė, o besikeičianti saulės gravitacija išstums Marsą ir išorines planetas tolyn. Žemė yra tiesiai ant krašto ir gali patirti bet kurį likimą. Lėtai ryškėjanti žvaigždė sunaudoja maždaug 4 milijardus uolėtų pasaulių.
Sprogsta pačios masyviausios žvaigždės ugninga supernova po palyginti trumpo kelių milijonų metų gyvenimo. Aplink šias masyvias žvaigždes nebuvo rasta planetų, tačiau taip gali būti todėl, kad yra tiek mažai masyvių žvaigždžių, kurių reikia ieškoti, o egzoplanetų vis dar sunku rasti, rašė Raymondas. Bet kokiu atveju visos planetos aplink šias milžiniškas žvaigždes greičiausiai bus sunaikintos žvaigždės sprogstamąja mirtimi.
Šis straipsnis buvo įkvėptas astronomo Seano Raymondo serijos Kaip miršta planetos.
Papildomi resursai:
- Sužinokite daugiau apie planetų evoliuciją Seano Raymondo „PlanetPlanet“ tinklaraštis.
- Skaityti daugiau apie planetos „trupiniai“, pasiekiantys Žemę, iš netoli Žemės esančių objektų centro.
- Sužinokite daugiau apie skirtumus skirtingų tipų žvaigždžių.
