Кредитна слика: НАСА
Ми смо пропали. Једног дана на Земљи ће бити спаљени жмигавац који орбитира око натечене црвене звезде.
Ово је коначна судбина било које планете која живи близу звезде главног низа попут нашег сунца. Звезде главних секвенци покрећу водоник, а када се потроши овог горива, прелазе на хелијум и постају црвени гиганти. Док је прелазак сунца у црвени гигант тужна вест за Земљу, ледене планете у најудаљенијим регионима нашег Сунчевог система по први пут ће се угријати у сунчевој топлини.
Сунце током свог животног века полако али непрекидно расте све јаче и топлије. Када сунце постане црвени гигант за око 4 милијарде година, наше познато жуто сунце постаће живо црвено, јер углавном емитује енергију ниже фреквенције инфрацрвеног и видљиве црвене светлости. Растеће хиљадама пута светлије и ипак ће имати хладнију површинску температуру, а атмосфера ће се ширити, полако захваћајући Меркур, Венеру и вероватно чак и Земљу.
Док се предвиђа да ће сунчева атмосфера достићи Земљину орбиту од 1 АУ, црвени дивови имају тенденцију да губе велику масу, а овај талас избачених гасова може гурнути Земљу само изван домета. Али да ли се Земља конзумира или само пева, цео живот на Земљи прешао би у заборав.
Ипак, услови који омогућавају живот могу се појавити негде другде у Сунчевом систему, према документу објављеном у часопису Астробиологи С. Алана Стерна, директора Одељења за свемирске студије југозападног Института у Боулдеру, Цолорадо. Он каже да ће планете смјештене на 10 до 50 АУ бити у зони становања црвеног дива. Обитељска зона Сунчевог система је регија у којој вода може остати у течном стању.
Становна зона ће се постепено померати кроз подручје од 10 до 50 АУ како сунце расте све јаче и јаче, еволуирајући кроз своју фазу црвеног џиновског великана. Сатурн, Уран, Нептун и Плутон леже унутар 10 до 50 АУ, као и њихови ледени месеци и објекти Куиперовог појаса. Али неће сви ти светови имати једнаке шансе за живот.
Изгледи за усељење на гасовите планете Сатурн, Нептун и Уран можда неће толико утицати на прелазак на црвени гигант. Астрономи су открили плиновите планете које орбитирају близу своје матичне звезде у другим соларним системима, а чини се да се ови „врући Јупитери“ задржавају на гасовитим атмосферама упркос близини блиског зрачењу. Живот какав знамо није вероватно да ће се појавити на гасовитим планетима.
Стерн мисли да ће Нептунов мјесец Тритон, Плутон и његов мјесец Цхарон, те Куиперови појасеви имати најбоље шансе за живот. Ова тела су богата органским хемикалијама, а топлота сунца црвеног џина растопиће њихове ледене површине у океане.
„Када је сунце црвени гигант, ледени светови нашег соларног система ће се растопити и постати океанске оазе десетинама до неколико стотина милиона година“, каже Стерн. „Наш Сунчев систем тада неће имати свет са површинским океанима, као сада, већ стотине, за све ледене месеце огромних планета, а ледене патуљасте планете Куиперовог појаса ће такође носити океане. Будући да температура на Плутону неће бити другачија, него температура Миами Беацха сада, ја волим да те светове зовем "топли Плутоси", аналогно мноштву врућих Јупитера који су последњих година нашли на ободу око сунца. "
Међутим, утицај сунца није цела прича - карактеристике планетарног тела увелико иду према утврђивању усељивости. Такве карактеристике укључују унутрашњу активност планете, рефлективност или „албедо“ планете и дебљину и састав атмосфере. Чак и ако планета има све елементе који фаворизирају становање, живот се неће нужно појавити.
„Не знамо шта је потребно да започнемо живот“, каже Дон Бровнлее, астроном са Универзитета у Вашингтону из Сијетла и коаутор књиге „Живот и смрт планете Земље“. Бровнлее каже да ако су топли влажни интеријери и органски материјали све што је потребно, онда би Плутон, Тритон и Куиперски предмети могли укинути живот.
"Међутим, као упозорење, унутрашњост астероида који су произвели метеорите угљен-хондрита су били топли и влажни можда милионима година у раној историји Сунчевог система", каже Бровнлее. "Ова тела су изузетно богата и водом и органским материјалима, а опет нема уверљивих доказа да је било који астероидни метеорит икада имао живих бића у њему."
Орбита планетарног тела такође ће утицати на његове шансе за живот. Плутон, на пример, нема лепу, правилну орбиту као што је Земља. Орбита Плутона је релативно ексцентрична, разликује се удаљеност од сунца. Од јануара 1979. до фебруара 1999. Плутон је био ближе сунцу него Нептуну, а за стотину година биће готово двоструко већи од Нептуна. Ова врста орбите проузроковаће да се Плутон подвргава екстремном грејању наизменично, са екстремним хлађењем.
Тритонова орбита је такође необична. Тритон је једини велики месец који орбитира уназад, или "ретроградно". Тритон можда има ову необичну орбиту јер се формирао као предмет Куиперовог појаса, а затим га је ухватила гравитација Нептуна. То је нестабилна алијанса, пошто ретроградна орбита ствара плимне интеракције са Нептуном. Научници предвиђају да ће се једног дана Тритон или срушити на Нептун, или ће се распасти на ситне комаде и формирати прстен око планете.
"Временски оквир за плимно пропадање Тритонове орбите је неизвестан, тако да би могао бити около, или би се могао срушити до тренутка када сунце поцрвени," каже Стерн. "Ако је Тритон наоколо, вероватно ће изгледати као да је то исто океански свет богат оцеаном као Плутон."
Сунце ће горити као црвени гигант око 250 милиона година, али да ли је то довољно времена да се живот убеди? Током века трајања црвеног гиганта, сунце ће бити само 30 пута ведрије од свог тренутног стања. Пред крај фазе црвеног гиганта, сунце ће се повећати више од 1.000 пута ведрије и повремено ослобађати импулсе енергије који досежу 6,000 пута већу тренутну светлост. Али овај период интензивног осветљења трајаће неколико милиона година, или највише десетине милиона година.
Краткоћа најсјајнијих фаза црвеног гиганта сугерише Бровнлееју да Плутон не обећава пуно живота. Због просечне орбите Плутона од 40 АУ, сунце би морало бити 1.600 пута ведрије да би Плутон могао добити исто соларно зрачење које тренутно имамо на Земљи.
„Сунце ће достићи ту светлост, али само у кратком временском периоду - само милион година или тако“, каже Бровнлее. „Површина и атмосфера Плутона ће се„ побољшати “са наше тачке гледишта, али то неће бити лепо место за било који значајан временски период“.
Након фазе црвеног гиганта, сунце ће постајати све ближе и смањиће се на величину Земље, постајући бели патуљак. Далеке планете које су се бациле у светлу црвеног гиганта поново ће постати смрзнути ледени светови.
Дакле, ако се живот покаже у систему црвеног гиганта, требаће му брзи почетак. Сматра се да је живот на Земљи настао пре 3,8 милијарди година, око 800 милиона година након рођења наше планете. Али то је вероватно зато што су планете у унутрашњем Сунчевом систему доживеле 800 милиона година тешког бомбардовања астероида. Чак и да је живот почео одмах, рана киша астероида избрисала би Земљу са тог живота.
Бровнлее каже да би за спољне планете могла почети нова ера бомбардовања, јер би црвено џиновско сунце могло пореметити огроман број комета у појасу Куипер.
"Када је сунце црвеног дива 1000 пута ведрије, губи скоро половину своје масе у простору", каже Бровнлее. „То узрокује да се орбитала крећу према ван. Губитак плина и други ефекти могли би дестабилизовати Куиперов појас и створити још један период занимљивог бомбардовања. "
Али Стерн каже да планете направљене од стране црвеног џиновског сунца неће бити бомбардоване толико често колико рана Земља, јер древни астероидни појас има много више материјала него што има Куиперов појас данас.
Поред тога, спољне планете неће доживети исте ултраљубичасте (УВ) нивое које је Земља морала да поднесе, пошто црвени дивови имају веома мало УВ зрачења. УВ интензитет звезде главне секвенце може бити штетан за деликатне протеине и РНА ланце потребне за живот живота. Живот на Земљи могао је да потиче само под водом, у дубинама заштићеним од овог интензитета светлости. Живот на Земљи је, дакле, нераскидиво повезан са течном водом. Али ко зна какав живот може да потиче на планетама које немају потребу за заштитом од УВ зрачења?
Стерн сматра да бисмо требали тражити доказе о животу на свјетовима сличним Плутонима који данас круже око црвених дивова. Тренутно знамо за 100 милиона звезда соларног типа у галаксији Млечни пут које сагоревају као црвени дивови, а Стерн каже да би сви ови системи могли да живе у планетама од 10 до 50 АУ. „То би био добар тест времена потребног да се створи живот на топлим, богатим водом светима“, каже он.
„Идеја удаљених тела богатих органским токовима које пече црвена звезда џиновска је интригантна и могла би да пружи веома интересантна ако дугорочна станишта за живот“, додаје Бровнлее. „Али драго ми је што је нашем сунцу остало мало времена.“
Шта је следеће
Иако се велики део онога што знамо о спољном Сунчевом систему заснива на далеким мерењима урађеним из телескопа заснованих на Земљи, научници су 2. јануара 2004. научили да изблиза погледају објект Куиперовог појаса. Свемирска летјелица Стардуст прошла је у кругу од 136 километара комете Вилд2, огромне сњежне кугле која је провела већи дио својих 4,6 милијарди година живота у орбити око појаса Куипер. Вилд2 сада кружи углавном унутар орбите Јупитера. Бровнлее, који је главни истраживач мисије Стардуст, каже да слике Стардуста показују фантастичне детаље на површини тела обликованог и из његове древне и новије историје. Слике стардуста показују млазеве гаса и прашине који пуцају с комете, јер се Вилд2 брзо распада у јакој соларној топлоти унутрашњег соларног система.
Да бисмо сазнали више о спољном соларном систему, мораћемо да пошаљемо свемирску летјелицу тамо да бисмо је истражили. 2001. године НАСА је за такву сврху одабрала мисију Нев Хоризонс.
Стерн, који је главни истраживач за мисију "Нев Хоризонс", извештава да би монтажа свемирских летелица требало да почне овог лета. Свемирска летјелица требала би бити лансирана у јануару 2006. године, а у Плутон ће стићи у љето 2015. године.
Мисија Нев Хоризонс омогућиће научницима да проучавају геологију Плутона и Харона, мапирају њихове површине и узимају њихове температуре. Атмосфера Плутона ће такође бити детаљно проучена. Поред тога, свемирска летелица ће посетити ледена тела у Куиперовом појасу како би извршила слична мерења.
Изворни извор: Астробиологи Магазине
