فرار از غول سرخ؛ سیاره زمین شاید از مرگ خورشید جان سالم بهدر ببرد
خورشید امروز ستارهای پایدار است که انرژی خود را از سوزاندن هیدروژن در هستهاش تأمین میکند، اما این وضعیت همیشگی نخواهد بود. حدود ۵ میلیارد سال دیگر، ذخیره هیدروژن هسته خورشید تمام و این ستاره وارد مرحلهای تازه از زندگی خود خواهد شد؛ بدین صورت که منبسط و به غول سرخ تبدیل میشود.
در آن دوران، خورشید چنان بزرگ خواهد شد که مدار عطارد و زهره را در بر خواهد گرفت. برای سالها بسیاری از دانشمندان تصور میکردند زمین نیز سرنوشتی مشابه خواهد داشت و سرانجام درون خورشید فرو خواهد رفت.
اما به گزارش اسپیسداتکام، مطالعهای تازه تصویر متفاوتی ارائه میدهد. پژوهشگران با استفاده از مدلهای جدیدتر درباره چگونگی تغییر ستارههای پیر و تأثیر آنها بر سیارات اطرافشان، دریافتند که کشش گرانشی خورشیدِ در حال مرگ ممکن است آنقدر قوی نباشد که زمین را به سمت نابودی بکشاند.
برخلاف تصور قدیمی، زمین شاید هنگام تبدیل خورشید به غول سرخ نابود نشود
نتایج نشان میدهد زمانی که خورشید شروع به از دست دادن لایههای بیرونی خود کند، جرم آن کاهش مییابد و در نتیجه نیروی گرانشیاش ضعیفتر میشود. این کاهش جرم میتواند باعث شود زمین به تدریج از خورشید فاصله بگیرد و به مداری دورتر منتقل شود؛ مداری که شاید آن را از بلعیده شدن نجات دهد.
- داستان سیارهای که تسلیم مرگ ستارهاش نشد و حتی جو خود را نیز حفظ کرد8 روز قبلمطالعه '3
- مرگ خورشید احتمالا به ظهور حیاتی جدید منجر خواهد شد25 دی 02مطالعه '2
- آیا ممکن است خورشید روزی به سیاهچاله تبدیل شود؟22 شهریور 02مطالعه '3
سرنوشت زمین در دوران مرگ خورشید به رقابت میان دو نیروی مخالف بستگی دارد. نخست، نیروهای کشندی یا همان اثرات گرانشی که مانند ترمز عمل میکنند و با کاهش انرژی مداری زمین، آن را آرامآرام به سمت خورشید میکشند.
دوم، کاهش جرم خورشید. ستاره ما در پایان عمر خود مقدار زیادی از مواد سازندهاش را به شکل بادهای ستارهای به فضا پرتاب خواهد کرد. دانشمندان تخمین میزنند خورشید ممکن است در این مرحله حدود نیمی از جرم خود را از دست بدهد. در نتیجه، کشش گرانشیاش کاهش یافته و سیارات باقیمانده به مدارهای دورتر رانده میشوند.
ماتس اِسِلدورس، نویسنده اصلی پژوهش از مؤسسه اخترشناسی دانشگاه کاتولیک لوون بلژیک، میگوید: «اگر نیروهای کشندی غالب شوند، زمین بلعیده خواهد شد؛ اما اگر کاهش جرم خورشید بیشتر اثر بگذارد، زمین میتواند به مداری دورتر منتقل شود و زنده بماند.»
مطالعات گذشته درباره سرنوشت زمین به نتایج متفاوتی رسیده بودند. برخی پژوهشها اثر نیروهای کشندی را نادیده گرفته و برخی دیگر از مدلهای قدیمی استفاده کرده بودند که قدرت کشش خورشید به سمت داخل را بیش از اندازه تخمین میزدند.
در پژوهش جدید، دانشمندان از محاسبات دقیقتری استفاده کردند که تغییرات ساختار داخلی ستارههای پیر و رفتار بادهای ستارهای را در نظر میگیرد. سپس این مدلها را با سناریوهای مختلف درباره میزان کاهش جرم خورشید آزمایش کردند.
نتایج نشان داد عطارد و زهره تقریباً هیچ شانسی برای بقا ندارند و با گسترش خورشید سرانجام درون آن فرو خواهند رفت. اما زمین و مریخ ممکن است بتوانند از این مرحله عبور کنند و پس از پایان زندگی خورشید، در مدارهایی بسیار دورتر به دور بقایای آن، یعنی کوتوله سفید حرکت کنند.
با وجود این یافته امیدوارکننده، دانشمندان تأکید میکنند هنوز نمیتوان با قطعیت درباره آینده زمین صحبت کرد. بزرگترین مجهول این است که خورشید در آخرین مراحل زندگی خود دقیقاً چه مقدار جرم از دست خواهد داد.
کاهش جرم خورشید ممکن است زمین را به مداری دورتر منتقل کند و نجات دهد
برای بررسی دقیقتر این موضوع، پژوهشگران به سراغ ستارهای به نام HD 56096 رفتند که حدود ۱۸۳ سال نوری از زمین فاصله دارد و از نظر جرم و ویژگیهای کلی، شباهتهایی با خورشید دارد. دادههای این ستاره نشان داد زمین ممکن است دقیقاً به اندازه کافی سریع از خورشید فاصله بگیرد تا از نابودی فرار کند.
حتی اگر زمین از بلعیدهشدن توسط خورشید جان سالم به در ببرد، این موضوع به معنای ادامه حیات روی سیاره ما نیست. دانشمندان معتقدند افزایش تدریجی درخشش خورشید باعث خواهد شد حدود یک میلیارد سال دیگر دمای زمین به حدی برسد که اقیانوسها تبخیر شوند و سیاره ما دیگر محیط مناسبی برای زندگی نداشته باشد. بنابراین، بقای زمین پس از مرگ خورشید بیشتر پرسشی علمی درباره تکامل منظومه شمسی است تا فرصتی برای ادامه حیات انسانها.
پژوهش در ژورنال Astronomy & Astrophysics منتشر شده است.