(Attēls: © Vadims Sadovski / Shutterstock)
Lielākā daļa planētu var pastāvēt ilgi, ilgi, taču tās nevar ilgt mūžīgi. Izsalkušās zvaigznes un vardarbīgie planētu kaimiņi var pilnībā iznīcināt pasauli, savukārt triecieni un pārmērīgs vulkānisms apdzīvojamo pasauli var padarīt sterilu, noņemot tās ūdens planētu. Ir arī daudz teorētisku paņēmienu, kas varētu izskaidrot planētas galu, bet, cik mēs zinām, nav.
"Planētas visu laiku mirst tieši mūsu galaktikas apkārtnē," savā rakstā rakstīja Šons Raimonds, planētu modelētājs Bordo laboratorijā, Bordo, Francijā. emuāru sērija par to, kā mirst planētas. Raimonds ir izpētījis neskaitāmas iespējas, kā planētas varētu sasniegt savu galu. Kaut arī ne visas planētas iet bojā, lielākā daļa galu galā atrod ceļu uz planētu morgu.
Klimata katastrofa
Zemes klimata ciklam ir liela nozīme, pārliecinoties, ka planēta nav ne pārāk karsta, nedz pārāk auksta, lai uzturētu dzīvību. Tomēr nav nepieciešams, lai klimats akmeņainā pasaulē, piemēram, Zeme, tiktu izmests no dauzītības, izraisot notikumus, kas ved uz neticami karstu planētu vai sniega pikas pasauli.
Uz Zemes temperatūru regulē oglekļa dioksīda daudzums atmosfērā. Oglekļa dioksīds un citi siltumnīcefekta gāzes atmosfērā (piemēram, ūdenī, metānā un slāpekļa oksīdā) darbojas kā sega, saglabājot planētu siltu, palēninot, cik liela daļa saules starojuma izplūst atpakaļ kosmosā. Kad atmosfērā uzkrājas oglekļa dioksīds, tas sasilda planētas virsmu, izraisot vairāk lietus. Nokrišņi pēc tam noņem daļu no oglekļa dioksīda no atmosfēras un nogulsnē to karbonāta klintīs uz jūras grīdas, un planēta sāk atdzist.
Ja oglekļa dioksīds atmosfērā uzkrājas ātrāk, nekā to var absorbēt klintīs, piemēram, paaugstinātas vulkāniskās aktivitātes dēļ, tas var izraisīt bēguļojošu siltumnīcas efektu. Temperatūra var paaugstināties virs ūdens viršanas temperatūras, kas var būt problēma dzīvības uzturēšanai, jo visu dzīvi, kā mēs zinām, prasa ūdens. Temperatūras paaugstināšanās var arī ļaut atmosfērai izkļūt kosmosā, noņemot aizsargājošo vairogu, kas novirza starojumu no planētas saules un citām zvaigznēm.
"Siltumnīcas apkure ir atmosfēras dzīves fakts un zināmā mērā vēlama," rakstīja Raimonds. "Bet lietas var izkļūt no rokām."
Karstums nav vienīgais veids, kā klimats var kļūt nāvējošs. Kad planēta kļūst pietiekami auksta, ķermenis pārvēršas sniegapika pasaule, akmeņains priekšmets, kas pārklāts ar ledu. Ledus un sniegs ir spoži un atspoguļo lielu zvaigznes siltuma daudzumu kosmosā, liekot pasaulei vēl vairāk atdzist. Pasaulē ar virszemes vulkāniem izvirdumi var nodot oglekļa dioksīdu un citas gāzes atmosfērā, sildot pasauli atpakaļ. Bet, ja sniega pikas apstākļi rodas uz planētas, kurai trūkst plātņu tektonikas - un līdz ar to arī vulkāni -, pasaule var būt pastāvīgi bloķēta sniega pikas stāvoklī.
Pēc Raimonda teiktā, visas potenciāli dzīvību nesošās planētas riskē klimata katastrofa, kas var padarīt planētu neapdzīvojamu, bet to pilnībā neiznīcināt.
Lava vai dzīve
Kaimiņu pasauļu velkonis var vilkt planētas orbītu, kas rada spiedienu uz planētas iekšpusi un palielina Zemes vidējā slāņa - mantijas - siltumu. Šim karstumam ir jāatrod veids, kā izbēgt, un tipiskākā metode ir caur vulkānu.
Vulkāniskās aktivitātes var ievērojami ietekmēt planētas vidi. Saskaņā ar Universitātes atmosfēras pētījumu korporācija, gāzes un putekļu daļiņas, kuras atmosfērā izmet vulkāns, var ietekmēt planētas atmosfēru, atdzesējot planētu un aizēnojot to no ienākošā starojuma. 1815. gadā izcēlās Tamboras kalns, kas bija lielākais izvirdums Zemes vēsturē, izmeta tik daudz pelnu, ka pazemināja globālo temperatūru, padarot 1816. gadu par tā dēvēto "gadu bez vasaras".
Vulkāni var izraisīt arī pretēju efektu - globālo sasilšanu -, jo tie atmosfērā izdala siltumnīcefekta gāzes. Bieži un lieli vulkānu izvirdumi varētu izraisīt bēguļojošu siltumnīcas efektu, kas tādu apdzīvojamu pasauli kā Zeme pārvērtīs par kaut ko vairāk kā Venera.
Mums nav tālu jāmeklē vulkānu pasaules piemērs. Jupitera mēness Io ir visvairāk vulkāniski aktīvais ķermenis Saules sistēmā ar simtiem vulkānu, kas nepārtraukti izvirdās. Saskaņā ar Raimonda teikto, ja Zeme tiks vilkta tik daudz, cik Io tiek vilkts Jupitera gravitācijas spēks, Zemei būtu 10 reizes lielāka vulkāniskā aktivitāte nekā Io.
Komētas nelaime
Akmeņaini asteroīdi un apledojušās komētas ir planētu "drupatas", kas var radīt ievērojamas problēmas viņu kaimiņu pasaulēm, it īpaši, ja viņus aizrauj ledus un gāzes giganti.
Kad planētas apmetas galīgajās orbītās, to gravitācijas vilcēji var pārvietoties asteroīdos un komētās. Dažus var iebīdīt planētas sistēmas nomalē, savukārt citus ievirza uz iekšu, galu galā saduras ar klinšajām pasaulēm, kur, iespējams, dzīvība mēģina attīstīties.
Mūsu ārējā Saules sistēmā Neptūna pēdējās kustības, nonākot pastāvīgajā orbītā, daudzās komētas virzīja uz iekšu, virzot tās no planētas uz planētu, līdz tās sasniedza Jupiteru. Jupiters izmeta dažus no šiem ledainajiem ķermeņiem uz āru, bet citi tika ievilkti Zemes virzienā uz laiku, kas pazīstams kā Vēlīna smaga bombardēšana.
Mūsdienās Zeme katru dienu putekļu veidā pastāvīgi uzkrāj apmēram 100 tonnas (90 tonnas) starpplanētu materiāla. Saskaņā ar NASA datiem objekti, kas ir lielāki par 100 pēdām (apmēram 300 pēdas), nokrīt līdz virsmai tikai reizi 10 000 gados, bet ķermeņi, kas ir lielāki par divām trešdaļām jūdzes (1 kilometrs), nokrīt tikai reizi vairākos 100 000 gados. Zemes objektu izpētes centrs.
Kad milzu planētas met šīs sagraujošās drupatas pret sauli, sadursmes notiek biežāk un triecieni notiek biežāk. Vidēja lieluma objekti atmosfērā var izmest putekļus un gružus, kas var traucēt atmosfēras procesiem. Milzīgas ietekmes var izraisīt vēl nopietnākas sekas ne tikai postījumu dēļ uz nulles zemes, bet arī tāpēc, ka tie var izmest pietiekami daudz gružu, lai izraisītu ietekme ziema, iemetot planētu mini ledus laikmetā. Ja pēc kārtas tiek izlaists pietiekami daudz ietekmes, klimata ietekme varētu balstīties viena uz otru, līdz galu galā padarīs pasauli nedzīvojamu.
Balstoties uz novērojumiem par planētu pārpalikumiem, kas tika atrasti ap citām zvaigznēm, Raimonds aprēķināja, ka aptuveni 1 miljards Zemei līdzīgu planētu galaktikā galu galā tiks iznīcināti, uzmācot asteroīdus.
Slikts lielais brālis
Kā vismasīvākais objekts Saules sistēmā pēc saules, Jupiters darbojas kā aizsargājošs lielais brālis, kas pasargā mazākās akmeņainās planētas no gružiem, un milži ap citām pasaulēm, iespējams, spēlē to pašu lomu. Bet, ja tāds gāzes gigants kā Jupiters kļūtu nestabils, tas varētu postoši ietekmēt mazākās pasaules, kas atrodas ap to.
Pēc zvaigžņu veidošanās atlikusī materiāla disks rada planētas. Gravitācijas velkoņi, kas rodas no diskā esošajām gāzēm un putekļiem, rada spēku planētām un var uzturēt gāzes gigantu rindā pirmos dažus miljonus gadu. Kad planētas vairs nav, planētas var vieglāk mainīt orbītas. Tā kā milzu planētas ir daudz mazākas nekā viņu akmeņainie brāļi un māsas, viņu gravitācijas spiedieni var ievērojami mainīt mazāku planētu orbītas. Bet lielās pasaules nav imūnas; divas milzu planētas var vilkties viena pret otru, un tās var pat pāriet ļoti tuvu viena otrai. Pēc Raimonda teiktā, šie milži reti saduras, tā vietā nodrošinot gravitācijas spērienus viens otram. Galu galā dažas pasaules varētu būt izmests no orbītas pilnībā un tiek nodots peldošam pa kosmosu nepievienots nevienai zvaigznei.
Raimonds aprēķināja, ka gāzes giganti ir iznīcinājuši aptuveni 5 miljardus akmeņainu pasauļu. Lielākā daļa iznīcināšanas, iespējams, notika drīz pēc planētu veidošanās. Tomēr nedaudzas, iespējams, notika vēlāk sistēmas darbības laikā, pēc tam, kad dzīvei bija laiks attīstīties. Ja tikai 1% gāzes gigantu vēlāk viņu planētas dzīves laikā kļuva nestabili, tad iespējams, ka 50 miljoni planētu sistēmu ir iznīcinājuši apdzīvotās pasaules, iemetot tos savā zvaigznē.
Zvaigžņu uzkodas
Tāpat kā planētas, zvaigznēm var beigties beigas, un to pārveidošanai var būt krasa ietekme uz planētām, kas ap tām riņķo.
Sarkanās punduru zvaigznes, piemēram, var paiet vairāk nekā 100 miljoni gadu, lai sasniegtu to ilgtermiņa spožumu, desmit reizes ilgāku par mūsu sauli. Planētas, kas riņķo ap sarkanu punduri, dažu miljonu gadu laikā var atrasties apdzīvojamā zonā, bet, zvaigznei kļūstot spožākai, jebkurš dzīvību uzturošs ūdens var iztvaikot zemākā temperatūrā.
Bet planētas, kas riņķo ap karstu, sarkanu punduri, joprojām varētu saglabāt dzīvību. "Mēs nezinām, vai šis process pilnībā izžūst planētas vai tikai noņem dažus ārējos okeāna slāņus," rakstīja Raimonds. "Ja planētas iekšpusē ir ieslodzīts pietiekami daudz ūdens (domājams, ka Zemei dažas reizes pārsniedz virszemes ūdeņus apvalkā), tad tā varētu izturēt zaudēt savus okeānus, vēlāk izlaižot jaunus. Tā ir sarežģīta ģeoloģijas un astronomijas un iznākums pagaidām nav zināms. " Raimonds lēš ka 100 miljardus planētu viņu sarkanais punduris varētu būt izžuvis.
Saules zvaigznes dod apdzīvojamām planētām vairāk laika turēties pie ūdens, dodot dzīvībai iespēju. Bet mainās arī saules temperatūra, lēnām spīdot miljardiem gadu. Raimonds sacīja, ka miljarda gadu laikā planēta vairs nebūs apdzīvojamā zonā; ūdens vairs nepaliks šķidrs uz Zemes virsmas. Tā vietā planēta piedzīvos strauju siltumnīcas efektu un galu galā likvidēsies kā Venera.
Kad saulei līdzīga zvaigzne sasniegs 10 miljardus gadu vecu, tai izplūdīs ūdeņradis un izplešoties kaut kur no 100 līdz 200 reizēm virs tās pašreizējā lieluma. (Mūsu saulei ir 4,5 miljardi gadu veca, tāpēc mums ir zināms laiks, pirms tas notiek.) Saules sistēmā Venēra un Merkurs būs zvaigzne norijusi, savukārt saules mainīgais gravitācijas spēks atstās Marsu un ārējās planētas tālāk. Zeme atrodas tieši pie malas, un to var ciest jebkurš liktenis. Lēnām mirdzošā zvaigzne, iespējams, patērē aptuveni 4 miljardus akmeņaino pasauli.
Masīvākās zvaigznes eksplodē iekšā ugunīga supernova pēc salīdzinoši neilga dažu miljonu gadu dzīves. Ap šīm masīvajām zvaigznēm nav atrasta neviena planēta, bet tas varētu būt tāpēc, ka meklēšanai ir tik maz masīvu zvaigžņu, un eksoplanetes joprojām ir grūti atrast, rakstīja Raimonds. Katrā ziņā visas planētas ap šīm milzu zvaigznēm, visticamāk, tiks iznīcinātas ar zvaigznes sprādzienbīstamu nāvi.
Šo rakstu iedvesmoja astronoma Šena Raimonda sērija Kā mirst planētas.
Papildu resursi:
- Uzziniet vairāk par planētas evolūciju Sean Raymond's PlanetPlanet emuārs.
- Lasīt vairāk par planētu "drupatas", kas sasniedz Zemi, no Zemes objektu centra.
- Uzziniet vairāk par atšķirībām starp dažāda veida zvaigznes.
