Czy Ziemia wciąż będzie istaniała za 5 miliardów lat?

Mozaika złożona ze zdjęcia L2 Puppis w zakresie widzialnym (wykonanego za pomocą VLT/SPHERE) oraz w pasmie ALMA. Centralna gwiazda została usunięta ze zdjęcia ALMA, aby lepiej przedstawić towarzyszącą jej planetę. Źródło: P. Kervella et al. (CNRS/U. de Chile/Observatoire de Paris/LESIA/ESO/ALMA)
Mozaika złożona ze zdjęcia L2 Puppis w zakresie widzialnym (wykonanego za pomocą VLT/SPHERE) oraz w pasmie ALMA. Centralna gwiazda została usunięta ze zdjęcia ALMA, aby lepiej przedstawić towarzyszącą jej planetę.
Źródło: P. Kervella et al. (CNRS/U. de Chile/Observatoire de Paris/LESIA/ESO/ALMA)

Co się stanie z Ziemią kiedy za kilka miliardów lat Słońce stanie się kilkaset razy większe niż obecnie? Wykorzystując do swoich badań najsilniejszy radioteleskop na świecie, międzynarodowy zespół astronomów postanowił poszukać odpowiedzi na to pytanie w pobliżu gwiazdy L2 Puppis. Pięć miliardów lat temu gwiazda ta bardzo przypominała obecne Słońce.

„Za pięć miliardów lat Słońce będzie znajdowało się w fazie czerwonego olbrzyma i będzie ponad sto razy większe niż dzisiaj,” mówi prof. Leen Decin z Instytutu Astronomii KU Leuven. „Ponadto doświadczy intensywnej utraty masy w postaci silnego wiatru słonecznego. W efekcie za jakieś 7 miliardów lat po Słońcu pozostanie jedynie niewielki biały karzeł o rozmiarach Ziemi, lecz dużo od niej cięższy: jedna łyżeczka materii białego karła waży około 5 ton.”

Taka metamorfoza będzie miała dramatyczny wpływ na planety Układu Słonecznego. Merkury i Wenus zostaną pochłonięte przez rosnące Słońce i zniszczone.

„Jednak los Ziemi wciąż jest niepewny,” kontynuuje Decin. „Wiemy już, że nasze Słońce będzie większe i jaśniejsze, a więc zapewne zniszczy wszelkie formy życia na naszej planecie. Jednak czy skaliste jądro Ziemi przetrwa fazę czerwonego olbrzyma i nadal będzie krążyło wokół białego karła?”

Aby odpowiedzieć na to pytanie, międzynarodowy zespół astronomów przyjrzał się dojrzałem gwieździe L2 Puppis. Znajduje się ona 208 lat świetlnych od Ziemi – co w skali astronomicznej oznacza „bardzo blisko”. Do swoich badań naukowcy wykorzystali radioteleskop ALMA składający się z 66 anten, które razem tworzą gigantyczny wirtualny teleskop o średnicy 16 km.

Schemat orbity  kandydatki na planetę w dysku L2 Puppis. Źródło: P. Kervella (CNRS/ U. de Chile / Observatoire de Paris / LESIA)
Schemat orbity kandydatki na planetę w dysku L2 Puppis. Źródło: P. Kervella (CNRS/ U. de Chile / Observatoire de Paris / LESIA)

„Odkryliśmy, że L2 Puppis ma około 10 miliardów lat,” mówi Ward Homan z Insytutu Astronomii KU Leuven. „Pięć miliardów lat temu gwiazda ta była niemal identyczna jak nasze Słońce dzisiaj, miała tę samą masę. W toku ewolucji od tego czasu gwiazda utraciła jedną trzecią swojej masy. Taki sam los czeka naszą gwiazdę dzienną w odległej przyszłości.”

300 milionów kilometrów od L2 Puppis – czyli w odległości dwukrotnie większej od odległości Słońce-Ziemia – badaczy odkryli obiekt krążący wokół tej olbrzymiej gwiazdy. Z dużym prawdopodobieństwem jest to planeta, która może pokazywać nam przyszłość Ziemi za pięć miliardów lat.

ALMA jest największym na świecie obserwatorium przeczesującym kosmos na milimetrowych długościach fali.
ALMA jest największym na świecie obserwatorium przeczesującym kosmos na milimetrowych długościach fali.

Lepsze zrozumienie interakcji między L2 Puppis a jej planetą pozwoli nam uzyskać cenne informacje o końcowym stadium ewolucji Słońca i jego wpływie na planety krążące wokół niego. Czy Ziemia przetrwa powiększanie się Słońca czy zostanie zniszczona – wciąż nie wiemy, ale L2 Puppis może być kluczem do odpowiedzi na to pytanie.

Źródło: KU Leuven