To czeka kiedyś Ziemię. Naukowcy zaobserwowali resztki planet zniszczonych przez umierającą gwiazdę

Taki sam los czeka również Ziemię za kilka miliardów lat. Jednak już dziś, dzięki rozmiarom wszechświata i temu, że możemy w nim zaobserwować wszystko jeśli tylko odpowiednio dobrze poszukamy, naukowcy mogą zobaczyć, jak wyglądają planety po bezpośrednim spotkaniu ze swoją dobiegającą kresu życia gwiazdą.

Większość gwiazd w kosmosie posiada pewien cykl życia. Gdy następuje moment, w którym kończy się główny etap w życiu gwiazdy, zaczyna ona pęcznieć i pochłaniać obiegające ją planety. Przyczyną takiego stanu rzeczy jest wyczerpywanie się wodoru w jądrze gwiazdy, co prowadzi do wzrostu jego temperatury. Jeśli chodzi o górne warstwy, z których zbudowana jest gwiazda, proces fuzji wodorowej zachodzi w nich w dalszym ciągu. Coraz gorętsze jądro ogrzewa zewnętrzne powłoki gwiazdy. Skutkiem tego jest jej rozszerzanie się. Zachowuje się ona wtedy zupełnie tak, jak pompowany balonik. Jeśli na drodze rozszerzającej się gwiazdy znajdą się jakieś planety, czeka je unicestwienie.

Według naszej obecnej wiedzy taki proces za kilka miliardów lat przebiegnie również w naszym układzie planetarnym, gdy Słońce pochłonie Merkurego, Wenus i być może Ziemię. Na tym jednak kończy się wiedza astronomów. Nie bardzo wiadomo, co dzieje się z planetami, które przetrwają taki kosmiczny kataklizm.

Tak było przynajmniej do tej pory, bowiem naukowcy zajmujący się obserwacjami kosmosu przy użyciu kilku teleskopów, z których na uwagę zasługuje Stratosferyczne Obserwatorium Astronomii Podczerwonej (skrót z ang.: SOFIA). Jest ono naprawdę niezwykłym dziełem inżynierii. To teleskop odbierający promieniowanie podczerwone, który jest wbudowany w kadłub samolotu Boeing 747SP. Przymiotnik „stratosferyczny” jest tutaj jak najbardziej uzasadniony - obserwacje odbywają się bowiem w czasie lotów samolotu na wysokich pułapach.

Wracając do tematu, astronomowie przeprowadzili obserwacje Mgławicy Ślimak. Ich prace dostarczyły potencjalnego wyjaśnienia, skąd w przestrzeni kosmicznej wokół niej znajdują się obiekty wyglądające na szczątki planet.

Mgławica Ślimak to mgławica planetarna. Jest rozszerzającym się, świecącym obłokiem gazu, który został wyrzucony z gwiazdy po tym, jak cykl życia dobiegł końca. W centrum owej mgławicy znajduje się tzw. biały karzeł. To obiekt wielkości mniej więcej naszej planety emitujący promieniowanie. To pozostałość po gwieździe, w której ustały reakcje jądrowe. Białe karły nie są niczym wyjątkowym we wszechświecie, jednak ten egzemplarz zwrócił uwagę naukowców. Okazuje się, że emituje on promieniowanie podczerwone w ilości większej, niż powinien. By ustalić, co jest przyczyną nadmiarowego promieniowania, naukowcy wykluczyli po kolei wszelkie przyczyny, co do których byli pewni, że to nie one są za nie odpowiedzialne.

Astronomowie wykluczyli najpierw kolizję planet. Zderzenia, do jakich dochodzi między planetami, mogą istotnie przyczyniać się do nadmiernych emisji promieniowania podczerwonego, ale obserwacje nie potwierdziły dużych elementów pyłu, które zwykle są obecne w takich przypadkach.

Według naukowców źródłem emisji nie może być też dysk gazowy. Struktury takie otaczają niekiedy gwiazdy, których pozostałościami są mgławice takie jak Ślimak. Jednak brak jakichkolwiek cząsteczek tlenku węgla lub krzemu sprawił, że naukowcy wykluczyli opcję z dyskiem gazowym.

Ostatecznie, astronomowie ustalili, że nadmiarowe emisje promieniowania pochodzą z pyłu, jaki jest pozostałością po planetach, które zostały zniszczone w trakcie formowania się mgławicy. Pył ten, pierwotnie rozrzucony w przestrzeni przez pęczniejąca gwiazdę, teraz powraca na skutek grawitacji do jej regionów wewnętrznych.

Jak podsumował Jonathan Marshall, główny autor badania z Academia Sinica na Tajwanie: