یک خبر خوب و یک خبر بد. خبر خوب این است که برخلاف نگرانیهای قبلی، زمین احتمالاً هرگز توسط خورشید بلعیده نخواهد شد. خبر بد، البته این است که هیچکدام از ما برای فهمیدن این موضوع حضور نخواهیم داشت.
دانشمندان مدتهاست تخمین میزنند که در حدود ۵ میلیارد سال دیگر، سوخت خورشید تمام میشود و ابتدا به یک غول سرخ تبدیل میشود و در نهایت به یک کوتوله سفید تبدیل میشود که برای دهها - اگر نه صدها - میلیارد سال به سرد شدن ادامه میدهد. در میان این دنباله چشمگیر رویدادهای کیهانی، سرنوشت زمین نامشخص باقی میماند.
آیا به درون خورشید سرخ در حال انبساط کشیده میشود و برای همیشه ناپدید میشود؟ یا اینکه، اگرچه مدتهاست غیرقابل سکونت شده، به گردش به دور بقایای کوتوله سفید خورشید ادامه میدهد تا اینکه جهان به مرگ حرارتی نهایی خود برسد؟
چرخه زندگی خورشید
برای درک آنچه در پیش روی سیارات منظومه شمسی است، باید به درون خود خورشید نگاه کرد. در حال حاضر، خورشید در مرحله توالی اصلی خود قرار دارد، یک دوره طولانی از پایداری که حدود ۴.۵ میلیارد سال به طول انجامیده است و در طی آن عمدتاً توسط همجوشی هیدروژن به هلیوم تغذیه میشود.
این مرحله برای میلیاردها سال ادامه خواهد یافت، اما خورشید به تدریج داغتر و درخشانتر میشود. در نهایت، آنقدر درخشان میشود که تمام آب سطحی زمین را تبخیر میکند و سیاره ما را در طی دو میلیارد سال آینده غیرقابل سکونت میکند.
حدود ۵ میلیارد سال دیگر، دوره طولانی پایداری خورشید به پایان میرسد. تا آن زمان، هیدروژن هسته آن تمام شده است. هسته هلیوم تحت گرانش خود منقبض میشود، گرم میشود و همجوشی هیدروژن را در یک پوسته اطراف آغاز میکند. در نتیجه، لایههای بیرونی خورشید به طور عظیمی منبسط میشوند در حالی که سطح آن به طور چشمگیری خنک میشود و رنگ قرمز مشخصه این مرحله از تکامل یک ستاره را به آن میدهد. و اینجاست که رمز و راز پیرامون سرنوشت زمین آغاز میشود.
یک کشمکش پیچیده
انبساط عظیم خورشید به طور عمیقی مدار زمین را از طریق تعامل دو اثر متضاد تغییر شکل میدهد. از یک سو، خورشید مقدار قابل توجهی از جرم خود را از طریق بادهای ستارهای قدرتمند از دست میدهد. با ضعیف شدن کشش گرانشی آن، مدار زمین به تدریج به سمت بیرون رانده میشود. از سوی دیگر، نزدیکتر شدن سیاره به پوشش گازی گسترده خورشید باعث ایجاد مقاومت میشود، در حالی که نیروهای جزر و مدی - تفاوت در کشش گرانشی اعمال شده بر دو طرف نزدیک و دور یک جسم، که میتواند به تدریج مدارهای سیارهای را تغییر دهد - به عنوان ترمزی بر حرکت زمین عمل میکنند.
تاکنون، دانشمندان احتمال غالب را این میدانستند که این اثرات جزر و مدی غالب شوند. در آن سناریو، زمین به تدریج انرژی مداری خود را از دست میدهد، به سمت داخل مارپیچی میرود و در نهایت توسط خورشید در حال انبساط بلعیده میشود، جایی که کاملاً تبخیر میشود.
یک چشمانداز جدید
مطالعه جدید، بر اساس مدلهای بهبود یافته اتلاف جزر و مدی و از دست دادن جرم ستارهای در طول انتقال خورشید به یک غول سرخ، به نتیجه متفاوتی اشاره میکند. به گفته محققان، اتلاف جزر و مدی - فرآیندی که انرژی مداری را تخلیه میکند و به تدریج باعث میشود مدارهای بیضوی، مانند مدار زمین، دایرهایتر شوند - کمتر از آنچه مدلهای قبلی پیشنهاد میکردند مؤثر خواهد بود.
در عین حال، مشاهدات غول سرخ L2 Puppis، واقع در حدود ۲۰۹ سال نوری از زمین، نشان میدهد که خورشید میتواند به اندازه کافی جرم از دست بدهد تا این اثر بر تأثیر نیروهای جزر و مدی غلبه کند. اگر چنین باشد، مدار زمین به تدریج به سمت بیرون حرکت میکند و شانس زنده ماندن آن از مرحله غول سرخ را به طور قابل توجهی افزایش میدهد.
آیندهای نامشخص
علیرغم چشمانداز خوشبینانهتر این مطالعه، سرنوشت نهایی زمین همچنان بسیار نامطمئن است. رفتار بادهای ستارهای و پالسهای حرارتی پیچیده که در مراحل پایانی تکامل یک ستاره رخ میدهد، شامل متغیرهای زیادی است که پیشبینی دقیق آنها دشوار است. اگر خورشید در نهایت جرم کمتری نسبت به تخمین مدل جدید از دست بدهد، نیروهای جزر و مدی هنوز هم میتوانند پیروز شوند و زمین را به سمت داخل بکشند و به نابودی آن منجر شوند.
در حالی که آینده زمین یک سوال باز باقی میماند، چشمانداز بقیه منظومه شمسی بسیار واضحتر است. با انبساط خورشید، عطارد و زهره به طور کامل توسط لایههای بیرونی آن بلعیده خواهند شد. بنابراین، اگر زمین موفق به فرار شود، آخرین سیاره سنگی باقی مانده در مدار خواهد بود - شاهدی خاموش بر پایان یک منظومه.
