(Gambar: © Vadim Sadovski / Shutterstock)
Kebanyakan planet bisa ada untuk waktu yang sangat lama, tetapi mereka tidak bisa bertahan selamanya. Bintang-bintang lapar dan tetangga planet yang keras dapat sepenuhnya menghancurkan dunia, sementara dampak dan gunung berapi yang berlebihan dapat membuat dunia yang dapat dihuni menjadi steril dengan melepas planet airnya. Ada juga banyak cara teoretis yang mungkin mengeja akhir planet tetapi belum, sejauh yang kita tahu.
"Planet mati setiap saat di lingkungan galaksi kita," Sean Raymond, seorang pemodel planet di Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux di Bordeaux, Prancis, menulis dalam bukunya seri blog tentang bagaimana planet mati. Raymond telah menyelidiki berbagai cara yang mungkin dilakukan planet untuk mencapai tujuannya. Meskipun tidak semua planet mati, sebagian besar akhirnya menemukan jalan mereka ke kamar mayat planet.
Bencana iklim
Siklus iklim bumi memainkan peran penting dalam memastikan planet ini tidak terlalu panas atau terlalu dingin untuk mempertahankan kehidupan. Tetapi tidak butuh banyak untuk iklim di dunia berbatu seperti Bumi untuk dibuang dari pukulan, memicu peristiwa yang mengarah ke planet yang sangat panas atau dunia bola salju.
Di Bumi, suhu diatur oleh jumlah karbon dioksida di atmosfer. Karbon dioksida dan lainnya gas-gas rumah kaca di atmosfer (seperti air, metana dan dinitrogen oksida) bertindak sebagai selimut, menjaga planet tetap hangat dengan memperlambat seberapa banyak radiasi matahari lolos kembali ke luar angkasa. Ketika karbon dioksida menumpuk di atmosfer, ia menghangatkan permukaan planet, menyebabkannya lebih banyak hujan. Curah hujan kemudian menghilangkan sebagian karbon dioksida dari atmosfer dan menyimpannya dalam batuan karbonat di dasar laut, dan planet ini mulai mendingin.
Jika karbon dioksida menumpuk di atmosfer lebih cepat daripada yang dapat diserap kembali ke dalam batuan, karena sesuatu seperti peningkatan aktivitas vulkanik, misalnya, ia dapat memicu efek rumah kaca yang tak terkendali. Suhu bisa naik di atas titik didih air, yang bisa menjadi masalah untuk mempertahankan kehidupan, mengingat semua kehidupan seperti yang kita tahu membutuhkan air. Naiknya suhu juga dapat memungkinkan atmosfer untuk melarikan diri ke luar angkasa, menghilangkan perisai pelindung yang mengalihkan radiasi dari matahari planet dan bintang-bintang lainnya.
"Pemanasan rumah kaca adalah fakta kehidupan untuk atmosfer, dan diinginkan sampai batas tertentu," tulis Raymond. "Tapi banyak hal bisa lepas kendali."
Panas bukan satu-satunya cara iklim berubah menjadi mematikan. Ketika sebuah planet menjadi cukup dingin, tubuh itu berubah menjadi a dunia bola salju, benda berbatu yang tertutup es. Es dan salju terang dan memantulkan sebagian besar panas bintang kembali ke angkasa, menyebabkan dunia semakin dingin. Di dunia dengan gunung berapi permukaan, letusan dapat membuang karbon dioksida dan gas lainnya kembali ke atmosfer, memanaskan dunia kembali. Tetapi jika kondisi bola salju terjadi di sebuah planet yang tidak memiliki lempeng tektonik - dan karenanya, gunung berapi - dunia mungkin secara permanen terkunci dalam keadaan bola salju.
Menurut Raymond, semua planet yang berpotensi membawa kehidupan memiliki risiko bencana iklim, yang dapat membuat planet tidak dapat dihuni tetapi tidak menghancurkannya sepenuhnya.
Lava atau kehidupan
Tarik menarik dunia tetangga dapat menarik orbit planet, yang memberi tekanan pada interior planet dan meningkatkan panas lapisan tengah bumi, mantel. Panas itu harus menemukan cara untuk melarikan diri, dan metode paling khas adalah melalui gunung berapi.
Aktivitas vulkanik dapat secara signifikan mempengaruhi lingkungan planet. Menurut University Corporation untuk Penelitian Atmosfer, partikel gas dan debu yang dilemparkan ke atmosfer oleh gunung berapi dapat memengaruhi atmosfer planet, mendinginkan planet dan meneduhnya dari radiasi yang masuk. Pada tahun 1815, terjadi letusan Gunung Tambora, letusan terbesar dalam sejarah Bumi yang tercatat, mengeluarkan begitu banyak abu sehingga menurunkan suhu global, menjadikan tahun 1816 sebagai "tahun tanpa musim panas."
Gunung berapi juga dapat menyebabkan efek sebaliknya - pemanasan global - karena mereka melepaskan gas rumah kaca ke atmosfer. Letusan gunung berapi yang sering dan besar dapat memicu efek rumah kaca yang dapat melarikan diri yang akan mengubah dunia yang layak huni seperti Bumi menjadi sesuatu lebih seperti Venus.
Kita tidak perlu melihat jauh untuk contoh kehidupan nyata dari dunia gunung berapi. Bulan Jupiter, Io adalah tubuh paling aktif vulkanik di tata surya, dengan ratusan gunung berapi yang terus meletus. Jika Bumi terseret sebanyak Io terseret oleh gaya gravitasi Jupiter, Bumi akan memiliki aktivitas vulkanik 10 kali lebih banyak daripada Io, menurut Raymond.
Bencana komet
Asteroid berbatu dan komet es adalah "remah" planet yang dapat menyebabkan masalah signifikan bagi dunia tetangga mereka, terutama ketika mereka dilemparkan oleh raksasa es dan gas.
Saat planet mengendap dalam orbit terakhirnya, tunda gravitasi mereka dapat menggerakkan asteroid dan komet. Beberapa dapat didorong ke pinggiran sistem planet, sementara yang lain terlempar ke dalam, akhirnya bertabrakan dengan dunia berbatu, di mana kehidupan mungkin mencoba untuk berevolusi.
Di tata surya luar kita, gerakan terakhir Neptunus saat ia menetap di orbit permanennya mendorong beberapa komet ke dalam, melewati mereka dari satu planet ke planet lain hingga mencapai Jupiter. Jupiter melemparkan beberapa dari tubuh es ini ke luar, tetapi yang lain terlempar ke dalam ke arah Bumi selama periode yang dikenal sebagai Pengeboman Berat yang Terlambat.
Saat ini, Bumi terus mengumpulkan sekitar 100 ton (90 metrik ton) bahan antarplanet setiap hari dalam bentuk debu. Benda yang lebih besar dari sekitar 330 kaki (100 meter) jatuh ke permukaan hanya sekitar sekali setiap 10.000 tahun, sementara benda yang lebih besar dari dua pertiga mil (1 kilometer) jatuh hanya sekali setiap beberapa 100.000 tahun, menurut NASA. Pusat Studi Objek Dekat Bumi.
Ketika planet-planet raksasa melemparkan remah-remah yang merusak ini ke matahari, tabrakan melonjak, dan dampak lebih sering terjadi. Benda berukuran sedang dapat membuang debu dan puing-puing ke atmosfer, yang dapat mengganggu proses atmosfer. Dampak raksasa dapat menyebabkan efek yang lebih mengerikan, tidak hanya karena kehancuran di ground zero, tetapi juga karena mereka dapat membuang puing-puing yang cukup untuk menyebabkan dampak musim dingin, melempar planet ke zaman es mini. Dengan dampak yang cukup ditembakkan berturut-turut, efek iklim bisa saling membangun sampai mereka akhirnya membuat dunia tidak bisa dihuni.
Berdasarkan pengamatan sisa planet yang ditemukan di sekitar bintang-bintang lain, Raymond menghitung bahwa sekitar 1 miliar planet mirip Bumi di galaksi akhirnya akan dihancurkan oleh pemboman asteroid.
Kakak yang buruk
Sebagai benda paling masif di tata surya setelah matahari, Jupiter bertindak seperti kakak yang protektif, melindungi planet berbatu yang lebih kecil dari puing-puing, dan raksasa di seluruh dunia lain mungkin memainkan peran yang sama. Tetapi jika raksasa gas seperti Jupiter menjadi tidak stabil, itu bisa memiliki efek yang menghancurkan pada dunia kecil di sekitarnya.
Setelah bintang terbentuk, the disk dari bahan sisa memunculkan planet. Tunda gravitasi dari gas dan debu di cakram mengerahkan kekuatan di planet-planet dan dapat menjaga gas raksasa sejalan untuk beberapa juta tahun pertama. Namun, begitu hilang, planet-planet dapat mengubah orbitnya dengan lebih mudah. Karena planet raksasa jauh lebih kecil daripada saudara kandungnya, dorongan gravitasi mereka dapat membuat perbedaan yang signifikan dalam menggeser orbit planet yang lebih kecil. Tapi dunia besar tidak kebal; dua planet raksasa dapat saling menarik satu sama lain, dan bahkan mungkin saling melintas sangat dekat. Menurut Raymond, raksasa ini jarang bertabrakan, alih-alih memberikan tendangan gravitasi satu sama lain. Akhirnya, beberapa dunia bisa jadi dikeluarkan orbit sepenuhnya dan menjadi dikirim ke mengambang di luar angkasa tidak terikat ke sembarang bintang.
Raymond menghitung bahwa sekitar 5 miliar dunia berbatu telah dihancurkan oleh raksasa gas. Sebagian besar kehancuran mungkin terjadi segera setelah planet terbentuk. Namun, segelintir mungkin terjadi kemudian dalam masa hidup sistem, setelah kehidupan punya waktu untuk berevolusi. Jika hanya 1% dari raksasa gas menjadi tidak stabil di kemudian hari dalam masa kehidupan planet mereka, maka mungkin 50 juta sistem planet telah menghancurkan dunia yang dihuni dengan melemparkannya ke dalam bintang mereka.
Ngemil bintang
Seperti halnya planet, bintang dapat berakhir, dan transformasi mereka dapat memiliki efek drastis pada planet yang mengorbitnya.
Bintang katai merah, misalnya, mungkin membutuhkan lebih dari 100 juta tahun untuk mencapai kecerahan jangka panjangnya, sepuluh kali lebih lama dari matahari kita. Planet-planet yang mengorbit katai merah mungkin berada dalam zona layak huni selama beberapa juta tahun, tetapi ketika bintang itu tumbuh lebih terang, setiap air yang menopang kehidupan dapat menguap jauh di bawah suhu yang lebih tinggi.
Tapi planet yang mengorbit bintang katai merah masih bisa mempertahankan kehidupan. "Kami tidak tahu apakah proses ini mengeringkan planet sepenuhnya atau hanya melepas beberapa lapisan luar laut," tulis Raymond. "Jika sebuah planet memiliki cukup air yang terperangkap di bagian dalamnya (Bumi diperkirakan memiliki beberapa kali permukaan air di dalam mantel), maka ia dapat menahan kehilangan samudera dengan kemudian melampaui yang baru. Ini adalah interaksi yang rumit antara geologi dan astronomi dan hasilnya tidak diketahui - untuk saat ini. " Raymond memperkirakan bahwa 100 miliar planet mungkin telah dikeringkan oleh kurcaci merah mereka.
Bintang seperti matahari memberi planet yang bisa dihuni lebih banyak waktu untuk bertahan hidup di air, memberi kesempatan pada kehidupan. Tetapi suhu matahari juga berubah, perlahan-lahan menjadi cerah selama miliaran tahun. Dalam satu miliar tahun, kata Raymond, planet ini tidak lagi berada di zona layak huni; air tidak lagi akan tetap cair di permukaan bumi. Sebaliknya, planet ini akan mengalami efek rumah kaca yang cepat dan akhirnya berakhir seperti Venus.
Ketika bintang seperti matahari mencapai 10 miliar tahun, ia akan kehabisan hidrogen dan meluas ke suatu tempat antara 100 dan 200 kali ukurannya saat ini. (Matahari kita berumur 4,5 miliar tahun, jadi kita punya waktu sebelum ini terjadi.) Di tata surya, Venus dan Merkurius akan menjadi ditelan oleh bintang, sementara gravitasi matahari yang berubah akan mendorong Mars dan planet-planet luar semakin jauh. Bumi berada tepat di tepian dan bisa mengalami nasib buruk. Sekitar 4 miliar dunia berbatu kemungkinan dikonsumsi oleh bintang yang perlahan-lahan cerah.
Bintang paling masif meledak supernova berapi-api setelah masa hidup yang relatif singkat beberapa juta tahun. Tidak ada planet yang ditemukan di sekitar bintang-bintang masif ini, tetapi itu bisa jadi karena ada sangat sedikit bintang masif untuk dicari, dan planet-planet luar angkasa masih sulit ditemukan, tulis Raymond. Either way, setiap planet di sekitar bintang-bintang raksasa ini kemungkinan akan dihancurkan oleh kematian bintang ledakan itu.
Artikel ini terinspirasi oleh seri astronom Sean Raymond pada Bagaimana Planet Mati.
Sumber daya tambahan:
- Pelajari lebih lanjut tentang evolusi planet PlanetPlanet Blog Sean Raymond.
- Baca lebih lanjut tentang "remah" planet yang mencapai Bumi, dari Pusat Objek Dekat Bumi.
- Pelajari lebih lanjut tentang perbedaan di antara keduanya berbagai jenis bintang.
