Jaki los czeka Ziemię po spotkaniu z "zagubioną gwiazdą"? W tle katastrofa

Zarówno filmowcy, jak i naukowcy tworzą liczne teorie, w jaki sposób mógłby wyglądać koniec naszego świata. Teraz powstała kolejna wizja, która tyczy się nie tylko końca Ziemi, lecz końca całego Układu Słonecznego. Naukowcy chcieli dowiedzieć się, w jaki sposób zareagowałaby nasza najbliższa kosmiczna okolica, jeśli w pobliżu pojawiłaby się obca gwiazda, która przywędrowałaby z głębin galaktyki. 

Jak wskazują astronomowie, gwiazdy są "grawitacyjnie przyczepione" do galaktyki i krążą wokół jej centrum w określonych warunkach. Jednakże w szczególnych przypadkach ciało niebieskie może uwolnić się z takiej uwięzi, np. poprzez oddziaływanie czarnej dziury. Jej działanie mogłoby wyrzucić gwiazdę w przestrzeń kosmiczną, przez co stałaby się tzw. gwiazdą swobodną.

Do tej pory odkryto około 675 gwiazd swobodnych, które zostały wyrzucone w przestrzeń kosmiczną przez oddziaływanie czarnej dziury. Jedna z nich Kappa Cassiopeiae znajduje się w odległości około 4000 lat świetlnych od nas.

Wydawać by się mogło, że pojawienie się takiej gwiazdy w pobliżu naszego Układu Słonecznego jest nieprawdopodobne, aczkolwiek naukowcy uważają, że szanse są większe, niż się tego spodziewamy. Specjaliści obliczyli, że w przedziale miliarda lat istnieje około 1 proc. szans na takie wydarzenie.

"Statystycznie rzecz biorąc, przeloty w pobliżu bliżej niż 100 j.a. [1 j.a. to średnia odległość Ziemi od Słońca - red.], które silnie wpłynęłyby na orbity planet, zdarzają się tylko mniej więcej raz na 100 Gyr [Gyr to miliard lat - red.] w obecnym galaktycznym sąsiedztwie" - wyjaśniają naukowcy.

Naukowcy w swoim ostatnim artykule naukowym rozpatrywali wspomniane niezwykłe kosmiczne spotkanie. W specjalnym modelu w odległości mniejszej niż 100 jednostek astronomicznych od Słońca, umieścili gwiazdę swobodną.

Masa i prędkość tej gwiazdy była dopasowana do właściwości innych podobnych obiektów znajdujących się w naszym sąsiedztwie. W trakcie badań poszczególne elementy były zmieniane, by stworzyć jak najwięcej potencjalnych scenariuszy tego kosmicznego spotkania. W sumie przeprowadzono 12 000 symulacji.

Czy takie odwiedziny kosmicznego przybysza skończyłyby się gigantyczną tragedią? Jak piszą astronomowie: "Jeśli gwiazda przeleci w odległości 100 j.a. od Słońca, nadal istnieje bardzo duża szansa, że wszystkie osiem planet Układu Słonecznego przetrwa". Badacze obliczyli, że na ponad 95 proc. żadna planeta "nie zostanie utracona".

Jednakże co w przypadku pozostałych 5 proc.? W takim przypadku najczęściej "traconą planetą" jest Merkury, który zderza się ze Słońcem. Niektóre symulacje pokazują, że Ziemia może zderzyć się z Wenus lub ze Słońcem. Dochodzi także do wyrzucenia lodowych olbrzymów Urana i Neptuna w mroźną kosmiczną pustkę.

Część symulacji wskazuje, że w naszym Układzie przetrwa tylko Jowisz, inne pokazują, że wszystkie planety zostaną utracone. Wszystko zależy od masy, prędkości i trajektorii gwiezdnego przybysza.

Jednakże w przypadku przetrwania planet w Układzie Słonecznym jest haczyk. Mimo że planety pozostaną w Układzie, to ich orbity mogą się diametralnie różnić od obecnych, przykładowo, niektóre planety mogą zostać strącone na dalekie obrzeża naszego systemu planetarnego.

Jak wyliczyli naukowcy, w katastroficznym scenariuszu może dojść do:

• Merkury zderza się ze Słońcem (prawdopodobieństwo 2,54%).
• Mars zderza się ze Słońcem (1,21%)
• Wenus uderza w inną planetę (1,17%)
• Uran zostaje wyrzucony (1,06%)
• Neptun zostaje wyrzucony (0,81%)
• Merkury uderza w inną planetę (0,80%)
• Ziemia uderza w inną planetę (0,48%)
• Saturn zostaje wyrzucony (0,32%)
• Mars uderza w inną planetę (0,27%)
• Ziemia zderza się ze Słońcem (0,24%)

Największe szanse na wyrzucenie z systemu ma Uran i Neptun, planety te są najmniej związane grawitacyjnie ze Słońcem. Jednocześnie największe szanse na zderzenie z naszą gwiazdą ma Merkury, który ma najmniejszą masę, jest najbliżej Słońca i jest najbardziej narażony na potencjalne perturbacje.

Z kolei Ziemia ma kilka ścieżek "rozwoju", otóż może wlecieć w Słońce, zderzyć się z inną planetą, lub też może zostać wyrzucona na skraj Układu Słonecznego do Obłoku Oorta (który znajduje się w odległości od 300 do 100 000 j.a. od Słońca). Może również się wydarzyć to, że Księżyc zderzy się z Ziemią.

Jednakże Błękitna Planeta ma jeszcze inną niezwykłą drogę. Otóż może zostać... przejęta przez gwiezdnego przybysza i może powędrować w ślad za nim. Może się tak zadziać w przypadku, gdy gwiazda swobodna będzie miała mniejszą masę od Słońca i będzie poruszać się ze stosunkowo małą prędkością. W tym scenariuszu ze Słońcem zderza się sześć planet, a w Układzie pozostaje wyłącznie Jowisz.

Naukowcy sugerują, że jeśli Ziemia nie zderzyłaby się ze Słońcem, ani nie zostałaby wyrzucona w przestrzeń kosmiczną, to wówczas warunki na niej będą albo cieplejsze, albo chłodniejsze - będzie to zależeć, na jakiej orbicie "wyląduje". Niewykluczone, że po przechwyceniu przez gwiazdę swobodną Ziemia mogłaby nadal w jakimś stopniu podtrzymywać życie, jednakże taki aspekt nie został ujęty w badaniach.

Jednakże w przypadku wyrzucenia Ziemi w kosmos, życie na jej powierzchni nie przetrwałoby zbyt długo (ta kwestia również nie została ujęta w analizach). Do całkowitego zamarznięcia Błękitnej Planety (kiedy zamarzeniu ulega jądro planety) może dojść po około 1 mln lat.

"Pomimo różnorodności potencjalnych ścieżek ewolucyjnych, istnieje duże prawdopodobieństwo, że obecna sytuacja naszego Układu Słonecznego nie ulegnie zmianie" - podsumowują autorzy.

Wyniki badań zostały opublikowane na platformie naukowej arXiv.