Hier is een mix van goed en slecht nieuws.
Het goede nieuws: in tegenstelling tot de populaire paniek zal de aarde waarschijnlijk nooit door de zon worden opgeslokt.
Het slechte nieuws.
Het slechte nieuws is dat niemand hier aanwezig zal zijn om er getuige van te zijn.
Lange tijd hadden astrofysici een specifiek verhaal klaarstaan. Over ongeveer vijf miljard jaar zal de ster in het centrum van ons systeem geen waterstof meer hebben. Het zwelt op. Het wordt rood. En uiteindelijk krimpt hij ineen tot een witte dwerg, die eeuwenlang langzaam afkoelt. De grote vraag was altijd wat er met de middelste kindplaneet gebeurde tijdens de expansiefase. Is de aarde in een spiraal terechtgekomen en verdwenen? Of bleef het lang in een baan ronddraaien nadat het een radioactief, verschroeid omhulsel was geworden, totdat het universum bevroor?
Iedereen gokt op de spiral-in. De nieuwe studie, gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics, zegt dat deze weddenschappen verkeerd waren.
Misschien overleven we de uitbreiding toch wel.
Binnenin de brandende bal
Je kunt het lot van de planeten niet begrijpen zonder de motor te begrijpen. De zon bevindt zich momenteel in zijn ‘hoofdreeks’. Stabiel. Betrouwbaar. Het verbrandt al 4,5 miljard jaar waterstof tot helium zonder ook maar één stap over te slaan.
Het zal natuurlijk niet eeuwig duren. De ster wordt in de loop van de tijd heter. Helderder. Energieker. Binnen de komende twee miljard jaar zal die extra helderheid de oceanen van de aarde wegkoken. We zijn sowieso al lang voor de grote finale gedoemd, maar de fysieke structuur van de planeet? Dat is een ander verhaal.
Wanneer de waterstofbrandstof eindelijk opraakt – vijf miljard jaar later, denk eraan – stort de kern in. De zwaartekracht neemt het stuur over. De heliumkern trekt samen en warmt op, waardoor er fusie ontstaat in een omhulsel eromheen. Dit zorgt ervoor dat de buitenste lagen naar buiten opbollen terwijl de oppervlaktetemperatuur daalt. Zo wordt een ster van geel naar rood.
De fase van de “rode reus” begint. En dit is waar het rommelig wordt voor aardse planeten.
Het touwtrekken
Zie het als een kosmische worstelwedstrijd.
Twee krachten trekken aan de baan van de aarde.
Ten eerste massaverlies. Terwijl de zon een rode reus wordt, werpt hij materiaal af via stellaire winden. Minder massa betekent minder zwaartekracht. Nu de zwaartekracht verzwakt, zou de aarde theoretisch verder weg moeten drijven.
Dan de sleep. De uitdijende zon is enorm. De atmosfeer is enorm. Terwijl de aarde door of nabij deze buitenste gaslagen passeert, is er wrijving. Getijdenkrachten spelen ook een rol: zwaartekrachtsleepboten aan de nabije kant versus de andere kant van de planeet fungeren als rem. Dit steelt orbitale energie. Als deze getijdenkrachten winnen, komt de aarde in een spiraal terecht. Verdamping volgt. Simpel, tragisch, onvermijdelijk.
Decennialang ging de wetenschap ervan uit dat de getijden wonnen. We waren gekookt.
Een verandering in perspectief
Nieuwe modellering verandert het script. De onderzoekers hebben nauwkeurig gekeken naar de getijdendissipatie, het mechanisme dat elliptische banen in cirkels verandert en tegelijkertijd energie afvoert. Eerdere modellen suggereerden dat het ongelooflijk efficiënt was in het naar beneden trekken van planeten. Nieuwe berekeningen suggereren dat het zwakker is dan we dachten. Veel zwakker.
Dan is er het observationele bewijs. Kijk naar L2 Puppis. Het is een rode reus die zich op een afstand van 209 lichtjaar bevindt. Uit waarnemingen blijkt dat sterren zoals onze zon tijdens deze overgang enorme hoeveelheden massa verliezen. Genoeg massa zodat het naar buiten gerichte drifteffect misschien opweegt tegen de naar binnen gerichte getijdenweerstand.
Als de nieuwe massaverliesmodellen accuraat zijn, breidt de baan van de aarde zich uit. Het beweegt zich weg van de gevarenzone.
Overleeft het intact? Nee.
Het zal een dode rots zijn, dor en heet, die rond een stervende ster cirkelt. Maar het zal niet geconsumeerd worden.
De rest van de buurt
We bevinden ons uiteraard nog steeds in de grijze zone. Sterrenwinden zijn lastig. Thermische pulsen in een stervende ster zijn onvoorspelbaar. Als de zon minder massa verliest dan de L2 Puppis-modellen voorspellen, winnen de getijden opnieuw. De aarde sterft in brand. Het is een open vraag.
Het lot van onze buren staat echter niet ter discussie.
- Mercurius en Venus : verdwenen. Volledig ingeslikt. Geen tweede kansen daar.
- Mars : Het zal overleven. Het zal naar buiten migreren, weg van de hitte. Het zal heet zijn, ja – de poolijskappen zullen onmiddellijk verdampen – maar het zal niet fysiek vernietigd worden.
- Jupiter en Saturnus : hun maansystemen worden interessant. Intensieve straling zou de ijsschelpen op Europa en Enceladus kunnen doen smelten. Op hun oppervlak kunnen zich oceanen met vloeibaar water bevinden, tijdelijk blootgelegd of gevormd.
Denk daar eens even over na. Terwijl de aarde een woestenij vormt, kunnen de manen van Jupiter de nieuwe bewoonbare grens worden. Gedurende een korte periode zou het leven – hetzij inheems of kunstmatig – ver weg in het donker een tweede kans kunnen krijgen.
In ieder geval voor een korte tijd.
Tot het licht volledig dooft. 🌌
