(Imej: © Vadim Sadovski / Shutterstock)
Sebilangan besar planet boleh wujud dalam jangka masa yang lama, tetapi tidak dapat bertahan selamanya. Bintang lapar dan jiran planet yang ganas dapat memusnahkan dunia sepenuhnya, sementara impak dan gunung berapi yang berlebihan dapat menjadikan dunia yang dapat dihuni steril dengan melepaskan planetnya dari air. Terdapat juga banyak kaedah teoretikal yang mungkin menjangkiti akhir planet tetapi belum sejauh yang kita ketahui.
"Planet mati sepanjang masa tepat di kawasan galaksi kita," Sean Raymond, seorang modeler planet di Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux di Bordeaux, Perancis, menulis dalam bukunya siri blog mengenai bagaimana planet mati. Raymond telah menyiasat pelbagai cara agar planet dapat mencapai tujuannya. Walaupun tidak semua planet mati, kebanyakan akhirnya menemui jalan masuk ke bilik mayat planet.
Bencana iklim
Kitaran iklim bumi memainkan peranan penting dalam memastikan planet ini tidak terlalu panas atau terlalu sejuk untuk menampung kehidupan. Tetapi tidak memerlukan banyak iklim di dunia berbatu seperti Bumi untuk dibuang, dan mencetuskan peristiwa yang menuju ke planet yang sangat panas atau dunia bola salji.
Di Bumi, suhu diatur oleh jumlah karbon dioksida di atmosfera. Karbon dioksida dan lain-lain gas rumah hijau di atmosfer (seperti air, metana dan nitrat oksida) bertindak sebagai selimut, menjaga planet ini tetap panas dengan memperlahankan seberapa banyak sinaran matahari yang keluar dari angkasa. Apabila karbon dioksida terbentuk di atmosfer, ia memanaskan permukaan planet, menyebabkan hujan lebih banyak. Hujan kemudian mengeluarkan sebahagian karbon dioksida dari atmosfera dan mendapannya di batu karang di dasar laut, dan planet ini mula menyejuk.
Sekiranya karbon dioksida terkumpul di atmosfera lebih cepat daripada yang dapat diserap kembali ke dalam batu, kerana seperti aktiviti gunung berapi yang meningkat, misalnya, ia boleh mencetuskan kesan rumah hijau. Suhu dapat naik di atas titik didih air, yang dapat menjadi masalah untuk menampung kehidupan, melihat semua kehidupan seperti yang kita tahu memerlukan air. Kenaikan suhu juga dapat memungkinkan atmosfer melarikan diri ke angkasa, melepaskan pelindung pelindung yang memantulkan radiasi dari matahari planet dan bintang-bintang lain.
"Pemanasan rumah hijau adalah fakta kehidupan untuk suasana, dan diinginkan hingga tahap tertentu," tulis Raymond. "Tetapi perkara boleh dilepaskan."
Haba bukan satu-satunya cara iklim boleh berubah-ubah. Apabila planet menjadi cukup sejuk, badan itu berubah menjadi dunia bola salji, objek berbatu yang ditutupi ais. Ais dan salji cerah dan memantulkan sebahagian besar haba bintang kembali ke angkasa, menyebabkan dunia menjadi semakin sejuk. Di dunia dengan gunung berapi permukaan, letusan dapat membuang karbon dioksida dan gas lain ke atmosfera, memanaskan dunia. Tetapi jika keadaan bola salji berlaku di planet yang tidak mempunyai tektonik lempeng - dan oleh itu, gunung berapi - dunia mungkin terkunci secara kekal dalam keadaan bola salji.
Menurut Raymond, semua planet yang berpotensi membawa nyawa menghadapi risiko malapetaka iklim, yang dapat menjadikan planet ini tidak dapat dihuni tetapi tidak memusnahkannya sepenuhnya.
Lava atau nyawa
Tarik dunia jiran dapat menarik orbit planet, yang memberi tekanan pada bahagian dalam planet dan meningkatkan panas lapisan tengah Bumi, mantel. Panas itu mesti mencari jalan untuk melepaskan diri, dan kaedah yang paling biasa adalah melalui gunung berapi.
Aktiviti gunung berapi boleh mempengaruhi persekitaran planet dengan ketara. Mengikut Perbadanan Universiti untuk Penyelidikan Atmosfera, zarah-zarah gas dan habuk yang dilemparkan ke atmosfera oleh gunung berapi boleh mempengaruhi atmosfera planet, menyejukkan planet ini dan menaungi dari sinaran yang masuk. Pada tahun 1815, letusan Gunung Tambora, letusan terbesar dalam sejarah Bumi yang tercatat, meletus banyak abu sehingga menurunkan suhu global, menjadikan tahun 1816 yang disebut "tahun tanpa musim panas."
Gunung berapi juga boleh menyebabkan kesan sebaliknya - pemanasan global - kerana mereka melepaskan gas rumah hijau ke atmosfera. Letusan gunung berapi yang kerap dan besar boleh mencetuskan kesan rumah hijau yang akan mengubah dunia yang boleh dihuni seperti Bumi menjadi sesuatu lebih seperti Venus.
Kita tidak perlu mencari contoh nyata dari dunia gunung berapi. Bulan Musytari Io adalah badan yang paling aktif di gunung berapi, dengan beratus-ratus gunung berapi yang terus meletus. Sekiranya Bumi ditarik sebanyak Io ditarik oleh gaya gravitasi Musytari, Bumi akan mempunyai aktiviti gunung berapi 10 kali lebih banyak daripada Io, menurut Raymond.
Musibah komet
Asteroid berbatu dan komet berais adalah "serpihan" planet yang boleh menyebabkan masalah besar kepada dunia jirannya, terutama ketika mereka dilemparkan oleh raksasa ais dan gas.
Ketika planet-planet masuk ke orbit akhir mereka, penarik graviti mereka dapat menggerakkan asteroid dan komet. Sebahagiannya dapat didorong ke pinggiran sistem planet, sementara yang lain dilemparkan ke dalam, akhirnya bertembung dengan dunia berbatu, di mana kehidupan mungkin berusaha berkembang.
Di sistem suria luar kita, pergerakan terakhir Neptunus ketika bergerak ke orbit tetapnya mendorong banyak komet ke dalam, menyebarkannya dari planet ke planet sehingga mereka sampai di Musytari. Musytari melemparkan beberapa badan berais ini ke luar, tetapi yang lain dilemparkan ke dalam ke arah Bumi dalam tempoh yang dikenali sebagai Pengeboman Berat Akhir.
Hari ini, Bumi sentiasa mengumpulkan sekitar 100 tan (90 metrik tan) bahan antara planet setiap hari dalam bentuk debu. Objek yang lebih besar dari kira-kira 330 kaki (100 meter) jatuh ke permukaan hanya kira-kira sekali setiap 10,000 tahun, sementara badan yang lebih besar dari dua pertiga batu (1 kilometer) jatuh hanya sekali setiap beberapa 100,000 tahun, menurut NASA Pusat Kajian Objek Bumi Dekat.
Apabila planet raksasa melemparkan serpihan yang merosakkan ini ke arah matahari, tumbukan melonjak, dan hentaman berlaku lebih kerap. Objek bersaiz sederhana dapat membuang debu dan serpihan ke atmosfera, yang dapat mengganggu proses atmosfera. Kesan raksasa boleh menyebabkan kesan yang lebih mengerikan, bukan hanya kerana kehancuran di tanah sifar, tetapi juga kerana mereka dapat membuang serpihan yang cukup untuk menyebabkan kesan musim sejuk, membuang planet ke zaman ais mini. Dengan kesan yang cukup banyak berturut-turut, kesan iklim dapat saling mempengaruhi sehingga akhirnya menjadikan dunia ini tidak dapat dihuni.
Berdasarkan pemerhatian sisa planet yang terdapat di sekitar bintang lain, Raymond mengira kira-kira 1 bilion planet seperti Bumi di galaksi akhirnya akan musnah oleh pengeboman asteroid.
Abang yang teruk
Sebagai objek paling besar dalam sistem suria setelah matahari, Musytari bertindak seperti abang pelindung, melindungi planet berbatu yang lebih kecil dari serpihan, dan raksasa di dunia lain kemungkinan memainkan peranan yang sama. Tetapi jika gergasi gas seperti Musytari menjadi tidak stabil, ia boleh memberi kesan buruk kepada dunia kecil di sekitarnya.
Selepas bintang terbentuk, cakera bahan sisa menimbulkan planet. Tarik graviti dari gas dan debu di dalam cakera memberikan kekuatan pada planet-planet dan dapat menjaga raksasa gas sejajar selama beberapa juta tahun pertama. Setelah hilang, bagaimanapun, planet-planet dapat mengubah orbitnya dengan lebih mudah. Oleh kerana planet raksasa jauh lebih kecil daripada adik beradiknya yang berbatu, daya tarikan graviti mereka dapat membuat perbezaan yang signifikan dalam menggeser orbit planet yang lebih kecil. Tetapi dunia besar tidak kebal; dua planet raksasa dapat menarik antara satu sama lain, dan bahkan mungkin saling berdekatan satu sama lain. Menurut Raymond, raksasa ini jarang bertembung, sebaliknya memberikan tendangan graviti antara satu sama lain. Akhirnya, beberapa dunia boleh menjadi ditendang keluar orbit sepenuhnya dan diserahkan untuk melayang di angkasa tidak terikat dengan mana-mana bintang.
Raymond mengira bahawa kira-kira 5 bilion dunia berbatu telah dimusnahkan oleh syarikat gas. Sebilangan besar kemusnahan mungkin berlaku sejurus planet-planet terbentuk. Walau bagaimanapun, segelintir mungkin berlaku kemudian dalam jangka masa sistem ini, setelah hidup mempunyai masa untuk berkembang. Sekiranya hanya 1% raksasa gas menjadi tidak stabil di masa planet mereka, maka mungkin 50 juta sistem planet telah memusnahkan dunia yang dihuni dengan melemparkannya ke bintang mereka.
Makanan ringan yang hebat
Seperti planet, bintang dapat berakhir, dan transformasinya dapat memberi kesan drastik pada planet yang mengorbitnya.
Bintang kerdil merah, misalnya, mungkin memerlukan lebih dari 100 juta tahun untuk mencapai kecerahan jangka panjang mereka, sepuluh kali lebih lama daripada cahaya matahari kita. Planet yang mengorbit kerdil merah mungkin berada di zon yang dapat dihuni selama beberapa juta tahun, tetapi ketika bintang itu tumbuh lebih cerah, air yang menampung kehidupan dapat menguap di bawah suhu yang lebih tinggi.
Tetapi planet yang mengorbit kerdil merah panas masih dapat mempertahankan kehidupan. "Kami tidak tahu sama ada proses ini mengeringkan planet sepenuhnya atau hanya melepaskan beberapa lapisan lautan luar," tulis Raymond. "Jika sebuah planet memiliki cukup air yang terperangkap di dalamnya (Bumi dianggap memiliki beberapa kali air permukaannya di dalam mantel), maka ia dapat menahan kehilangan lautan dengan kemudian mengatasi yang baru. Ini adalah interaksi yang kompleks antara geologi dan astronomi dan hasilnya tidak diketahui - buat masa ini. " Raymond menganggarkan bahawa 100 bilion planet mungkin telah dikeringkan oleh kerdil merah mereka.
Bintang seperti matahari memberi planet yang dapat dihuni lebih banyak masa untuk bertahan di air, memberi peluang kepada kehidupan. Tetapi suhu matahari juga berubah, perlahan-lahan cerah selama berbilion tahun. Dalam satu bilion tahun, kata Raymond, planet ini tidak lagi berada di zon yang dapat dihuni; air tidak akan kekal cair di permukaan Bumi. Sebaliknya, planet ini akan mengalami kesan rumah hijau yang cepat dan akhirnya akan kelihatan seperti Venus.
Apabila bintang seperti matahari berusia 10 bilion tahun, ia akan kehabisan hidrogen dan berkembang ke suatu tempat antara 100 hingga 200 kali dari ukurannya sekarang. (Matahari kita berumur 4,5 miliar tahun, jadi kita mempunyai beberapa waktu sebelum ini terjadi.) Dalam sistem suria, Venus dan Mercury akan ditelan oleh bintang, sementara graviti matahari yang berubah akan mendorong Marikh dan planet luarnya lebih jauh ke luar. Bumi betul-betul di tepi dan mungkin mengalami nasib. Kira-kira 4 bilion dunia berbatu kemungkinan digunakan oleh bintang yang perlahan-lahan cerah.
Bintang paling besar meletup di supernova yang berapi-api setelah jangka hayat yang agak singkat beberapa juta tahun. Tidak ada planet yang dijumpai di sekitar bintang besar ini, tetapi itu mungkin kerana terdapat begitu banyak bintang besar yang dapat dicari, dan eksoplanet masih sukar dijumpai, tulis Raymond. Bagaimanapun, mana-mana planet di sekitar bintang gergasi ini kemungkinan akan dimusnahkan oleh kematian bintang itu.
Artikel ini diilhamkan oleh siri astronom Sean Raymond pada Bagaimana Planet Mati.
Sumber tambahan:
- Ketahui lebih lanjut mengenai evolusi planet Blog PlanetPlanet Sean Raymond.
- Baca lebih lanjut mengenai "serpihan" planet yang menjangkau Bumi, dari Pusat Objek Bumi Dekat.
- Ketahui lebih lanjut mengenai perbezaan antara pelbagai jenis bintang.
