Η NASA έδωσε μια τρομακτική εικόνα για το δυσοίωνο μέλλον του ηλιακού μας συστήματος. Σε περίπου πέντε δισεκατομμύρια χρόνια, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ο Ήλιος θα καταρρεύσει, αφήνοντας πίσω του ένα περίβλημα από αέριο και σκόνη.
Όταν συμβεί αυτό, η Γη θα καταναλωθεί από τον Ήλιο που θα διογκώνεται ή θα διαλυθεί από πανίσχυρες βαρυτικές δυνάμεις, πριν από το υλικό αυτό επιστρέψει στο Διάστημα και δημιουργηθούν «φρέσκοι» νέοι πλανήτες.
Τώρα, μέσα από εντυπωσιακές νέες εικόνες, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) δείχνει πώς μπορεί να μοιάζει αυτή η διαδικασία.
Το Νεφέλωμα της Έλικας (Helix Nebula), σε απόσταση 650 ετών φωτός από τη Γη, είναι ένα κέλυφος σκόνης και αερίου που άφησε πίσω του ένα άστρο παρόμοιο με τον Ήλιο, όταν εξάντλησε τα καύσιμά του πριν από χιλιάδες χρόνια.
Οι αστρονόμοι αποκάλυψαν εντυπωσιακές δομές στο εσωτερικό του δακτυλίου αερίου – μιας ζώνης πλάτους τριών ετών φωτός – που αποβλήθηκε από το άστρο αυτό καθώς πέθαινε.
Σύμφωνα με τη διαστημική υπηρεσία, οι εικόνες αυτές προσφέρουν μια «κοντινή ματιά στην πιθανή μελλοντική μοίρα του δικού μας Ήλιου και του πλανητικού μας συστήματος».
Ωστόσο, η εικόνα δεν είναι απόλυτα ζοφερή, καθώς οι παράξενες αυτές δομές ενδέχεται να περιέχουν τα «πρώτα υλικά» για νέους κόσμους, που ίσως μπορούν να υποστηρίξουν σύνθετη ζωή.
Κατά το μεγαλύτερο μέρος της ζωής ενός άστρου, το τεράστιο βάρος της βαρύτητας ισορροπεί από τη δύναμη της πυρηνικής σύντηξης, καθώς το υδρογόνο μετατρέπεται σε ήλιο στο εσωτερικό του αστρικού πυρήνα.
Άστρα όπως ο Ήλιος μπορούν να παραμένουν σε αυτή τη σταθερή φάση, γνωστή ως κύρια ακολουθία, επί δισεκατομμύρια χρόνια, αξιοποιώντας τα τεράστια αποθέματα ατομικού υδρογόνου.
Όταν όμως το υδρογόνο αρχίζει να εξαντλείται, το άστρο δεν μπορεί πλέον να διατηρήσει τις ίδιες αντιδράσεις σύντηξης και τα εξωτερικά του στρώματα αρχίζουν να καταρρέουν προς τα μέσα.
Η πίεση από αυτή την κατάρρευση δημιουργεί τόσο έντονη θερμότητα, ώστε μπορεί να συντήξει άτομα ηλίου σε άνθρακα, απελευθερώνοντας μια ισχυρή έκρηξη ενέργειας που πυροδοτεί σύντηξη στα εξωτερικά στρώματα.
Αυτό προκαλεί τη διόγκωση των εξωτερικών στρωμάτων του άστρου προς τα έξω, μέχρι και 100 έως 1.000 φορές, ενώ ταυτόχρονα ψύχονται, μετατρέποντάς το σε έναν τεράστιο Ερυθρό Γίγαντα.
Τελικά, ο πυρήνας καταρρέει σε ένα καυτό άστρο περίπου στο μέγεθος της Γης, γνωστό ως Λευκός Νάνος, ενώ τα εξωτερικά στρώματα διαφεύγουν στο Διάστημα και σχηματίζουν ένα πλανητικό νεφέλωμα, όπως το Νεφέλωμα της Έλικας.
Η έντονη ακτινοβολία από τον Λευκό Νάνο στο κέντρο του νεφελώματος φωτίζει το διαστελλόμενο κέλυφος αερίου, επιτρέποντάς μας να δούμε με λεπτομέρεια τη μεταμόρφωση του άστρου.
Στην εικόνα του JWST, παρότι ο Λευκός Νάνος βρίσκεται εκτός κάδρου, η NASA αποκαλύπτει ότι η ακτινοβολία του εξακολουθεί να «σμιλεύει» εντυπωσιακές δομές γύρω του.
Ενώ οι προηγούμενες εικόνες από το Hubble Space Telescope απέδιδαν την περιοχή αυτή ως μια θολή μάζα, η κάμερα NIRCam δείχνει πλέον καθαρά τη σαφή μετάβαση ανάμεσα σε θερμό και ψυχρό αέριο.
Στο κάδρο, οι πινελιές μπλε φωτός υποδηλώνουν τις θερμότερες περιοχές, όπου τα αέρια ενεργοποιούνται από την υπεριώδη ακτινοβολία του Λευκού Νάνου.
Πιο έξω, οι κίτρινες αποχρώσεις δείχνουν ψυχρότερες περιοχές, όπου τα άτομα υδρογόνου μπορούν να σχηματίσουν μόρια, ενώ το κόκκινο υποδηλώνει τις πιο ψυχρές ζώνες, όπου το αέριο αραιώνει και αρχίζει να σχηματίζεται σκόνη.
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι ο δικός μας Ήλιος θα ξεκινήσει αυτή τη μεταμόρφωση σε περίπου πέντε δισεκατομμύρια χρόνια, πιθανότατα καταστρέφοντας τη Γη στη διαδικασία.
Καθώς ο Ήλιος θα διαστέλλεται, η Γη είτε θα εξατμιστεί από την ακραία θερμότητα, είτε θα διαλυθεί σε κομμάτια και θα παρασυρθεί προς τα μέσα από τις ισχυρές παλιρροϊκές βαρυτικές δυνάμεις.
Σε μελέτη που δημοσιεύθηκε πέρυσι, επιστήμονες διαπίστωσαν ότι άστρα που έχουν ήδη διογκωθεί σε ερυθρούς γίγαντες είναι πολύ λιγότερο πιθανό να φιλοξενούν μεγάλους πλανήτες σε κοντινές τροχιές, όπως η Γη.
Συνολικά, το 0,28% των άστρων που εξετάστηκαν φιλοξενούσαν έναν γιγάντιο πλανήτη, με τα νεότερα άστρα της ακολουθίας να έχουν πλανήτες συχνότερα.
Όμως για άστρα που είχαν ήδη μεγαλώσει αρκετά ώστε να ταξινομούνται ως ερυθροί γίγαντες, μόλις το 0,11% διέθετε πλανήτες.
Ωστόσο, η καθηγήτρια Janet Drew, αστρονόμος στο University College London, η οποία δεν συμμετείχε στη μελέτη, υπογραμμίζει ότι αυτή η διαδικασία αφορά περισσότερο τη «δημιουργία, παρά την καταστροφή».
Οι εικόνες του JWST δείχνουν το νέφος υδρογόνου και σκόνης που σχηματίστηκε στο «περίβλημα» του ακραίου ερυθρού γίγαντα, πριν αυτό αποβληθεί και δημιουργήσει το νεφέλωμα.
Μέσα στο νεφέλωμα, όπως εξηγεί η καθηγήτρια Drew, αυτό το χημικά εμπλουτισμένο υλικό «τροφοδοτεί το μεσοαστρικό μέσο, όπου μπορεί να γίνει διαθέσιμο για την επόμενη γενιά άστρων και πλανητών».
Η NASA επισημαίνει επίσης ψυχρότερες προστατευμένες «τσέπες» μέσα στο νέφος σκόνης, που εμφανίζονται ως σκοτεινά σημεία ανάμεσα στο κόκκινο και το πορτοκαλί, όπου μπορούν να σχηματιστούν πολύπλοκα μόρια.
Είναι αυτό το υλικό που τελικά θα επιστρέψει στον γαλαξία και θα «σπείρει» την επόμενη γενιά σύνθετων δομών.
«Άρα, το θέμα είναι από πού προέρχεται το υλικό που χρειάζεται για να σχηματιστεί ένας βραχώδης πλανήτης και να συντηρηθεί ζωή βασισμένη στον άνθρακα», λέει η καθηγήτρια Drew.
Έτσι, όταν ο πλανήτης μας καταστραφεί από τον Ήλιο σε περίπου πέντε δισεκατομμύρια χρόνια, μπορεί τελικά να προσφέρει τα πρώτα υλικά που θα επιτρέψουν την εμφάνιση μιας νέας γενιάς ζωής.
