Koliko dugo živi većina planeta?

Planete prolaze kroz različite životne faze: formiraju se, evoluiraju i na kraju doživljavaju kraj. Ali, vremenski okviri za ove procese se značajno razlikuju između planeta sličnih Zemlji i svetova koji kruže oko manje moćnih zvezda.

Dakle, koliko dugo traje većina planeta?

Prvo, važno je razumeti životne cikluse planeta.

 „Planete nastaju kao mikroskopska zrnca prašine u diskovima koji kruže oko mladih zvezda i na kraju rastu ogromnim količinama kroz niz sudara”, rekao je Šon Rejmond, astrofizičar sa Univerziteta u Bordou u Francuskoj, za Live Science.

Gasni giganti, poput Jupitera i Saturna, počeli su kao masivna stenovita i ledena jezgra, a zatim su uz dodatak gasa postali giganti. Stenovite planete poput Zemlje prolaze kroz kasnu fazu džinovskih sudara sa drugim planetama u razvoju i manjim objektima nakon što se gasni disk sa Sunca rasprši. Međutim, među naučnicima i dalje postoji debata o redosledu kojim su se planete formirale.

Definisanje „kraja” planete je komplikovanije.

„Moglo bi se reći da planeta traje dok se ne uništi”, rekao je Metju Rajnhold, naučnik sa Univerziteta Stanford koji izučava planete dodajući i da na kraj treba gledati različito, jer nekada samo promena poznatih okolnosti kraj.

Uzmimo Zemlju kao primer. Kao i mnogi drugi, životni vek naše planete je vezan za evoluciju Sunca. Sunce trenutno stvara toplotu i svetlost kroz nuklearnu fuziju u svom jezgru – proces u kojem se vodonik transformiše u helijum. Za oko pet milijardi godina, Suncu će ponestati vodonika i u tom trenutku će se takoreći raspršiti u crvenog diva, a na kraju će se urušiti u samu sebe.

„Naša Zemlja će umreti na više načina”, rekao je Rejmond.

Prema njegovom viđenju, prvo, polako sjajno Sunce će učiniti uslove na Zemlji nepogodnim za život isparavanjem okeana. Zatim, Zemlja može doživeti sudbinu da bude progutana od strane Sunca kada postane crveni div. Konačno, Zemlja će se raspršiti u međuzvezdani prostor.

Prema ovim proračunima, ukupni životni vek Zemlje biće oko 9,5 milijardi godina.

Zemlja verovatno neće živeti koliko i većina planeta, primetio je. To je zato što, za razliku od Sunca, koje je žuti patuljak, većina zvezda su crveni patuljci koji su manji i hladniji od našeg Sunca i mnogo sporije sagorevaju gorivo.

„Mogu da traju trilionima godina”, rekao je Rajnhold.

U tom slučaju, možda se ne radi o smrti zvezde, već o unutrašnjem procesu koji dovodi do propasti ovih planeta.

U svom radu, Rajnhold je modelirao šta bi se moglo dogoditi sa hipotetičkom nastanjivom planetom koja kruži oko crvenog patuljka. Aktivna geologija, poput tektonike ploča, smatra se ključnom za nastanjivost jer omogućava hranljivim materijama da se kreću između plašta i površine planete i pokreće ciklus ugljenika i silikata.

„Želimo planetu koja može da stabilizuje svoju klimu“, rekao je Rajnhold, a ciklus ugljenika i silikata je prirodni termostat Zemlje.

Rajnhold je otkrio da će konvekcija mantila trajati negde između 30 milijardi i 90 milijardi godina, dok bi topljenje mantila moglo trajati negde između 16 milijardi i 23 milijarde godina. Iako su ovi rasponi brojeva preveliki da bi bili značajni, rekao je Rajnhold, oni sugerišu da će bilo koja planeta slična Zemlji koja kruži oko crvenog patuljka umreti od unutrašnjeg procesa mnogo pre nego što se njihove zvezde približe kraju svog životnog veka. Čak i u najkraćim vremenskim rokovima, većina stenovitih planeta koje kruže oko crvenih patuljaka održavaće svoje uslove milijardama godina.

Veće zvezde imaju mnogo kraći životni vek, jer brže troše svoje nuklearno gorivo. Takođe je moguće da gasni giganti izgube svoje atmosfere zbog intenzivne svetlosti svoje zvezde, rekao je Rajnhold, postajući stenovite planete. Ovaj proces zavisi od toga koliko je planeta blizu svojoj zvezdi, koliko energetskog zračenja zvezda emituje i koliko je jaka gravitacija planete.

„Što je njihova gravitacija jača, to bolje drže svoje atmosfere, i što više zračenja dobijaju od svoje zvezde, to je intenzivnija moć skidanja“, objasnio je Rajnhold.

U zavisnosti od tih faktora, ovo može trajati od miliona do milijardi godina. Čak i kada se uslovi života planete menjaju tokom vremena, sama stena i dalje postoji. Ali tokom velikih vremenskih perioda, postoje različite mogućnosti za njenu sudbinu kako se verovatnoća retkih događaja povećava. Može se sudariti sa drugom planetom ili biti izbačena iz svoje orbite.