Wetenschap
Stermoord:wanneer sterren hun eigen planeten vernietigen en opeten
Onze zon is zowel onze beste vriend als onze ergste vijand. Aan de ene kant danken wij ons bestaan aan onze ster. De aarde en de andere planeten in het zonnestelsel zijn ontstaan uit dezelfde wolk van gas en stof als de zon.
En zonder zijn licht zou er geen leven op deze planeet kunnen zijn. Aan de andere kant zal er een dag komen waarop de zon al het leven op aarde beëindigt en uiteindelijk de aarde zelf vernietigt.
De risico's die sterren kunnen opleveren voor hun planeten worden benadrukt door een nieuwe studie gepubliceerd in Nature . De auteurs keken naar sterren die op onze zon lijken en ontdekten dat minstens één op de twaalf sterren sporen van metalen in de atmosfeer vertoont. Er wordt aangenomen dat dit de littekens zijn van planeten en asteroïden die door de sterren zijn opgenomen.
Planeten mogen zich nooit al te comfortabel voelen terwijl ze rond hun moederster draaien, omdat er minstens twee manieren zijn waarop hun ster hun vertrouwen kan beschamen en hun gewelddadige ondergang kan veroorzaken.
Getijdenverstoring
De eerste is via een proces dat ‘getijdenverstoring’ wordt genoemd. Naarmate zich een planetenstelsel vormt, zullen sommige planeten in een baan om hun ster draaien, langs paden die ofwel niet helemaal cirkelvormig zijn, ofwel enigszins hellend zijn ten opzichte van het vlak van de rotatie van de ster. Wanneer dat gebeurt, zal de zwaartekracht die door de ster op de planeet wordt uitgeoefend, langzaam de vorm of de uitlijning van de baan van de eigenzinnige planeet corrigeren.
In extreme gevallen zal de door de ster uitgeoefende zwaartekracht de baan van de planeet destabiliseren, waardoor deze langzaam steeds dichterbij komt. Als de ongelukkige planeet te dichtbij komt, wordt hij verscheurd door de zwaartekracht van de ster. Dit gebeurt omdat de kant van de planeet die naar de ster is gericht iets dichterbij is dan de kant die naar de andere kant is gericht (het verschil is de diameter van de planeet).
De sterkte van de zwaartekracht die door de ster wordt uitgeoefend, hangt af van de afstand tussen de ster en de planeet, zodat de kant van de planeet die naar de ster is gericht een iets sterkere aantrekkingskracht voelt dan de kant die wegkijkt.
Op aarde zorgt dit verschil in zwaartekracht voor de dagelijkse eb en vloed van de getijden. In wezen probeert de zon de aarde te vervormen, maar is ze zo ver weg dat ze alleen maar aan het water van haar oceanen kan trekken. Maar een planeet die gevaarlijk dicht bij zijn ster staat, zal merken dat zijn korst en kern door deze getijden uit elkaar worden getrokken.
Als de planeet niet te dicht bij de ster staat, zal de vorm ervan alleen maar vervormd worden tot die van een ei. Nog maar een klein beetje dichter bij de ster, en het verschil tussen de zwaartekracht aan de verschillende kanten zal voldoende zijn om hem volledig uit elkaar te scheuren, waardoor hij weer wordt gereduceerd tot een wolk van gas en stof die in de ster spiraalt en verdampt in zijn helse vuren.
Het proces van getijdenverstoring werd zo'n vijftig jaar geleden voor het eerst gesuggereerd. De afgelopen decennia hebben astronomen – waaronder mijn groep – tientallen heldere getijdenverstoringsvlammen waargenomen, veroorzaakt door sterren die uiteengereten zijn door superzware zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels.
Vorig jaar rapporteerde een groep astronomen voor het eerst dat ze een soortgelijke, zwakkere uitbarsting hadden waargenomen die consistent was met een planeet die werd verstoord en verteerd door zijn ster.
Getijdenverstoring van planeten kan heel gebruikelijk zijn, zoals blijkt uit de nieuwe bevinding dat ten minste 1 op de 12 sterren tekenen vertoont dat ze planetair materiaal hebben opgenomen.
Uit andere onderzoeken is gebleken dat een kwart tot de helft van alle witte dwergen – de overblijfselen van sterren die tot twee keer zo zwaar zijn als onze zon – soortgelijke littekens vertonen. Zoals hun naam al aangeeft, zijn witte dwergen witgloeiend. Met oppervlaktetemperaturen van tienduizenden graden zenden de heetste witte dwergen ultraviolet en röntgenlicht uit dat energiek genoeg is om hun in een baan om de aarde draaiende planeten te verdampen.
Het einde van de aarde
Wees gerust; De aarde zal niet worden vernietigd door getijdenverstoring. Het einde van onze planeet zal over ongeveer vijf miljard jaar komen, wanneer de zon zal overgaan in een rode reus.
Sterren worden aangedreven door het proces dat bekend staat als fusie, waarbij twee lichte elementen worden gecombineerd om een zwaarder element te maken. Alle sterren beginnen hun leven met het samensmelten van het element waterstof in hun kernen tot het element helium. Dit fusieproces stabiliseert ze tegen implosie, als gevolg van de onophoudelijke aantrekkingskracht van de zwaartekracht, en creëert het licht dat ze laat schijnen. Onze zon smelt al ongeveer 4,5 miljard jaar waterstof tot helium.
Maar over 4,5 miljard jaar zal de waterstof in de kern van de zon opraken. Alle fusie in de kern zal stoppen, en de zwaartekracht zal, zonder enige tegenstand, de ster dwingen samen te trekken. Terwijl de kern samentrekt, zal deze opwarmen totdat de temperatuur hoog genoeg is om helium te laten samensmelten tot koolstof.
Fusie zal de ster opnieuw stabiliseren. In de tussentijd zullen de buitenste omhulsels van de ster echter uitzetten en afkoelen, waardoor de nu gigantische ster een rodere tint krijgt. Terwijl de rode reuzenzon uitdijt, zal hij Mercurius, Venus en de Aarde overspoelen – hij kan zelfs helemaal tot aan de baan van Mars reiken.
De aarde heeft misschien nog vijf miljard jaar te gaan, maar wij zullen hier niet getuige zijn van het uitsterven ervan. Terwijl de zon door zijn waterstofvoorraden heen brandt, wordt hij gestaag helderder:elke miljard jaar neemt de helderheid ervan met ongeveer 10% toe.
Over een miljard jaar zal de zon helder genoeg zijn om de oceanen van de aarde te laten koken. Dus de volgende keer dat u geniet van de warme zonnestralen, onthoud dan:wij hebben er zin in.