(Pilt: © Vadim Sadovski / Shutterstock)
Enamik planeete võib eksisteerida pikka-pikka aega, kuid need ei saa kesta igavesti. Näljased tähed ja vägivaldsed planeedinaabrid võivad maailma täielikult hävitada, samas kui löögid ja liigne vulkaanism muudavad elamiskõlbliku maailma steriilseks, eemaldades selle veest planeedi. Samuti on palju teoreetilisi viise, mis võiksid planeedi lõpule kirjutada, kuid nii palju kui me teame, pole.
"Planeedid surevad kogu aeg meie galaktika naabruses," kirjutas Prantsusmaal Bordeaux's asuvas Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux 'planeedimudeler Sean Raymond ajaveebiseeria sellest, kuidas planeedid surevad. Raymond on uurinud hulgaliselt viise, kuidas planeedid võiksid oma eesmärgi täita. Ehkki mitte kõik planeedid ei sure, leiavad enamik neist lõpuks oma planeedi surnukuuri.
Kliimakatastroof
Maa kliimatsükkel mängib olulist rolli veendumaks, et planeet pole elu säilitamiseks liiga kuum ega liiga külm. Kuid pole vaja palju, kui sellise kivise maailma nagu Maa kliima viskatakse minema, põhjustades sündmusi, mis viivad kas uskumatult kuuma planeedi või lumepallimaailmani.
Maal reguleerib temperatuuri atmosfääri süsinikdioksiidi kogus. Süsinikdioksiid ja muu kasvuhoonegaasid atmosfääris (nagu vesi, metaan ja dilämmastikoksiid) toimivad tekina, hoides planeeti soojana, aeglustades päikesekiirguse tagasi kosmosesse jõudmist. Kui atmosfääri koguneb süsinikdioksiidi, soojendab see planeedi pinda, põhjustades rohkem vihma. Seejärel eemaldab vihmasadu atmosfäärist osa süsihappegaasist ja ladestab selle merepõhja karbonaatkivimitesse ning planeet hakkab jahtuma.
Kui süsinikdioksiid koguneb atmosfääri kiiremini, kui see võib kivimitesse imenduda, näiteks vulkaanilise aktiivsuse suurenemise tõttu, võib see vallandada kasvuhooneefekti. Temperatuurid võivad tõusta üle vee keemistemperatuuri, mis võib osutuda elu säilitamise probleemiks, kuna kogu elu, nagu me teame, vajab vett. Tõusvad temperatuurid võivad ka atmosfääri kosmosesse pääseda, eemaldades kaitsekilbi, mis suunab radiatsiooni planeedi päikese ja teiste tähtede eest.
"Kasvuhooneküte on atmosfääri jaoks tõsiasi ja teatud määral soovitav," kirjutas Raymond. "Kuid asjad võivad käest ära minna."
Kuumus pole ainus viis, kuidas kliima võib surmavaks muutuda. Kui planeet piisavalt külmaks läheb, muutub see keha a-ks lumepallimaailm, jääga kaetud kivine objekt. Jää ja lumi on eredad ja peegeldavad suure osa tähe kuumusest kosmosesse, põhjustades maailma veelgi jahtumist. Pinnaliste vulkaanidega maailmas võivad pursked süsinikdioksiidi ja muid gaase atmosfääri tagasi suunata, soojendades maailma varukoopiat. Kuid kui lumepallitingimused ilmnevad planeedil, kus puudub plaaditektoonika - ja seetõttu ka vulkaanid -, võib maailm jäädavalt lumepalli olekusse lukustuda.
Raymondi sõnul on kõigil potentsiaalselt elu kandvatel planeetidel oht kliimakatastroof, mis võib muuta planeedi elamiskõlbmatuks, kuid mitte seda täielikult hävitada.
Laava või elu
Naabermaailmade puksiir võib tõmmata planeedi orbiidi, mis avaldab survet planeedi sisemusele ja suurendab Maa keskmise kihi, vahevöö kuumust. See kuumus peab leidma viisi põgenemiseks ja kõige tüüpilisem meetod on läbi vulkaani.
Vulkaaniline aktiivsus võib oluliselt mõjutada planeedi keskkonda. Vastavalt Ülikooli atmosfääriuuringute korporatsioon, vulkaani poolt atmosfääri paisatud gaasi- ja tolmuosakesed võivad mõjutada planeedi atmosfääri, jahutades seda ja varjutades seda sissetuleva kiirguse eest. 1815 Tambora mägi, mis oli kogu Maa ajaloo salvestatud suurim purse, viskas nii palju tuhka, et langetas globaalseid temperatuure, muutes 1816 nn "suve ilma aastaseks".
Vulkaanid võivad põhjustada ka vastupidist mõju - globaalset soojenemist -, kuna need eraldavad atmosfääri kasvuhoonegaase. Sagedased ja suured vulkaanipursked võivad esile kutsuda põgeneva kasvuhooneefekti, mis muudaks Maa-taolise elamiskõlbliku maailma millekski rohkem nagu Veenus.
Me ei pea kaugelt otsima vulkaanimaailma reaalse elu näidet. Jupiteri kuu Io on Päikesesüsteemi kõige vulkaaniliselt aktiivsem keha, kus purskavad pidevalt sajad vulkaanid. Kui Maad pukseeritaks sama palju kui Io-d Jupiteri gravitatsioonijõud, oleks Raymondi sõnul Maal 10 korda rohkem vulkaanilist aktiivsust kui Io.
Komeedi õnnetus
Kivised asteroidid ja jäised komeedid on planeedi "puru", mis võib põhjustada nende naabermaailmadele olulisi probleeme, eriti kui neid kimbutavad jää- ja gaasihiiglased.
Kui planeedid astuvad lõplikele orbiitidele, saavad nende gravitatsioonipuksiirid asteroide ja komeete ümber viia. Mõnda saab suruda planeedisüsteemi äärealadele, teisi aga sissepoole, põrkudes lõpuks kiviste maailmadega, kus elu võib proovida areneda.
Meie välises Päikesesüsteemis tõmbasid Neptuuni lõplikud liikumised püsivasse orbiidile astudes mitu komeeti sissepoole, viies neid planeedilt planeedile kuni Jupiterini jõudmiseni. Jupiter viskas osa neist jäistest kehadest välja, kuid teised tõsteti Maa poole sissepoole perioodil, mida nimetatakse Hiline raske pommitamine.
Täna koguneb Maale iga päev umbes 100 tonni (90 tonni) planeedidevahelisi materjale tolmu kujul. NASA andmetel satuvad objektid, mis on suuremad kui umbes 100 jalga (umbes 100 jalga), pinnale vaid umbes kord 10 000 aasta jooksul, samas kui kehad, mis on suuremad kui kaks kolmandikku miilist (1 kilomeeter), satuvad alla vaid kord mitme 100 000 aasta tagant. Maa lähedal asuvate objektide uuringute keskus.
Kui hiiglaslikud planeedid viskavad neid hävitavaid puru päikese poole, tekivad kokkupõrked ja löögid sagedamini. Keskmise suurusega objektid võivad õhku visata tolmu ja prahti, mis võib häirida atmosfääri protsesse. Hiiglaslikud mõjud võivad põhjustada veelgi tõsisemaid tagajärgi mitte ainult nullilähedaste laastamiste tõttu, vaid ka seetõttu, et need võivad koguda piisavalt prahti, et põhjustada mõju talvel, visates planeedi mini jääajasse. Piisava hulga mõjude järkjärgulise eraldumise korral võivad kliimamõjud üksteisele toetuda, kuni need muudavad maailma lõpuks elamiskõlbmatuks.
Teiste tähtede ümber leitud planeedijääkide vaatluste põhjal arvutas Raymond, et asteroidide pommitamisega hävitatakse galaktikas umbes 1 miljard Maa-taolist planeeti.
Halb suur vend
Päikesesüsteemi kõige massiivsema objektina pärast päikest Jupiter käitub nagu kaitsev suur vend, mis kaitseb väiksemaid kiviseid planeete prahist ja tõenäoliselt mängivad sama rolli ka hiiglased teiste maailmade ümber. Kuid kui Jupiteri taoline gaasigigant muutuks ebastabiilseks, võib see ümbritsevatele väiksematele maailmadele hävitavalt mõjuda.
Pärast tähtede moodustumist allesjäänud materjali ketas tekitab planeete. Kettagaasi ja tolmu gravitatsioonilised puksiirid avaldavad planeetidele jõudu ja suudavad gaasihiiglasi esimese paari miljoni aasta jooksul joonel hoida. Kui see on aga kadunud, saavad planeedid oma orbiite kergemini muuta. Kuna hiiglaslikud planeedid on nende kivistest õdedest-vendadest palju väiksemad, võivad nende gravitatsioonilöögid väiksemate planeetide orbiitide nihutamisel olulist vahet teha. Kuid suured maailmad pole immuunsed; kaks hiiglaslikku planeeti võivad üksteist vedada ja võivad isegi üksteisele lähedale minna. Raymondi sõnul põrkavad need hiiglased harva kokku, pakkudes selle asemel üksteisele gravitatsioonilööke. Lõpuks võiks mõni maailm olla visati välja orbiidilt täielikult ja saadetakse kosmoses hõljuma ilma ühegi täheta.
Raymond arvutas, et gaasihiiglased on hävitanud umbes 5 miljardit kivist maailma. Suurem osa hävitustest leidis aset tõenäoliselt varsti pärast planeetide moodustumist. Kuid käputäis juhtus süsteemi eluajal tõenäoliselt hiljem, pärast seda, kui elul oli aega areneda. Kui ainult 1% gaasihiiglastest muutusid hiljem oma planeedi eluperioodil ebastabiilseks, siis on võimalik, et 50 miljonit planeedisüsteemi on hävitanud asustatud maailmad, viskades nad oma tähe alla.
Tähtede suupiste
Nagu planeedid, võivad ka tähed lõppeda ja nende muundumisel võib olla drastiline mõju neid tiirlevatele planeetidele.
Punased kääbustähednäiteks nende pikaajalise heleduse saavutamiseks, mis on kümme korda pikem kui meie päike, võib kuluda rohkem kui 100 miljonit aastat. Punase kääbuse ümber tiirlevad planeedid võivad asustamistsoonis asuda mõne miljoni aasta jooksul, kuid tähe heledamaks muutudes võib kõrgema temperatuuri korral eluohtlik vesi aurustuda.
Kuid kuuma punast kääbust tiirutavad planeedid võiksid elu siiski säilitada. "Me ei tea, kas see protsess kuivab planeedid täielikult või eemaldab need vaid mõned ookeani väliskihid," kirjutas Raymond. "Kui planeedi sisemuses on piisavalt vett lõksus (arvatakse, et Maal on mitu korda suurem pinnavesi vahevöös), siis suudab see taluda oma ookeanide kaotamist, kui hiljem hüüavad uued välja. See on keeruline geoloogia, astronoomia ja tulemus pole praegu teada. " Raymondi hinnangul et nende punane kääbus võib 100 miljardit planeeti ära kuivatada.
Päikesesarnased tähed annavad elavatele planeetidele rohkem aega vee peal hoidmiseks, andes elule võimaluse. Kuid ka päikese temperatuur on muutuv, miljardite aastate jooksul helendab aeglaselt. Raymond ütles, et miljard aasta pärast ei asu planeet enam elamiskõlblikus tsoonis; vesi ei jää Maa pinnal enam vedelaks. Selle asemel toimub planeedil kiire kasvuhooneefekt ja see tuuleb lõpuks Veenuse moodi.
Kui päikesesarnane täht saab 10 miljardit aastat vana, saab see vesiniku otsa ja paisub praeguse suurusega 100–200-kordseks. (Meie päike on 4,5 miljardit aastat vana, nii et meil on natuke aega enne, kui see juhtub.) Päikesesüsteemis on Veenus ja Merkuur neelas täht, samal ajal kui päikese muutuv raskusjõud lükkab Marsi ja välised planeedid kaugemale. Maa on otse servas ja võib kumbagi saatust kannatada. Aeglaselt helendav täht tarbib tõenäoliselt umbes 4 miljardit kivist maailma.
Kõige massiivsemad tähed plahvatavad sisse tuline supernoova pärast suhteliselt lühikest, mõne miljoni aasta pikkust kasutusiga. Nende massiivsete tähtede ümber pole planeete leitud, kuid see võib olla tingitud sellest, et otsimiseks on nii vähe massiivseid tähti ja eksoplaneete on endiselt raske leida, kirjutas Raymond. Mõlemal juhul hävitatakse nende hiiglaslike tähtede ümber olevad planeedid tähe plahvatusohtliku surma tagajärjel.
See artikkel on inspireeritud astronoom Sean Raymondi sarjast Kuidas planeedid surevad.
Lisaressursid:
- Lisateave planeedi evolutsiooni kohta Sean Raymondi ajaveeb PlanetPlanet.
- Loe lähemalt planeedile "puru", mis jõuavad Maale, Maa lähedal asuvate objektide keskusest.
- Lisateave erinevuste kohta erinevat tüüpi tähed.
