Kokį pasaulio pabaigos scenarijų braižo astronomai: mes jame jau gyvename

Frazė „pasaulio pabaiga“ dažnai siejama su katastrofa – smūgiu iš kosmoso ar kitu staigiu įvykiu. Tačiau astronomų požiūriu tikrasis scenarijus atrodo visiškai kitaip. Tai ne vienas įvykis, o labai ilgas procesas, trunkantis ne vieną milijardą metų. Bet jis jau vyksta dabar – tik per lėtai, kad žmogus galėtų jį pastebėti.

Pirmasis etapas – žvaigždė pamažu keičia aplinką

Astronomai nustatė, kad Saulė palaipsniui tampa vis ryškesnė ir karštesnė. Ji susiformavo prieš maždaug 4,6 mlrd. metų ir dabar yra savo gyvenimo viduryje. Kaip ir dauguma į ją panašių žvaigždžių, ji iš viso stabiliai švies apie 10 mlrd. metų. NASA skaičiuoja, kad ji kas 100 mln. metų tampa maždaug 1 proc. šviesesnė.

Kaip aiškina mokslininkai, Saulė ryškėja todėl, kad keičiasi jos vidinė struktūra. Branduolyje vandeniliui virstant heliu kaupiasi tankesnė medžiaga, kuri susispaudžia ir pakelia temperatūrą. Dėl to branduolinės reakcijos spartėja ir žvaigždė skleidžia vis daugiau energijos – tai natūrali visų į Saulę panašių žvaigždžių evoliucijos fazė.

Iš pirmo žvilgsnio tai menkas pokytis, tačiau jis reiškia svarbų dalyką: planetos gyvenamumas nėra amžinas. Net be išorinių katastrofų sąlygos ilgainiui tampa vis mažiau tinkamos gyvybei.

Dėl didėjančios energijos pirmiausia kinta ekosistemos – mažėja biologinė įvairovė, lieka tik paprastesni organizmai. Tai rodo, kad gyvybė turi ribotą laiką, net jei pati planeta dar egzistuos labai ilgai.

Antrasis etapas – kardinalūs klimato pokyčiai

Toliau stiprėjanti spinduliuotė pradeda keisti planetos klimatą. Temperatūra kyla, atmosferoje daugėja vandens garų ir sustiprėja šiltnamio efektas. Planetologų vertinimu, maždaug po 1–1,5 mlrd. metų vandenynai palaipsniui išgaruos.

Procesas bus lėtas: iš pradžių klimatas taps nestabilus, vėliau paviršiuje nebeliks skysto vandens, o galiausiai planeta taps sterili. Tai reiškia, kad gyvybė išnyks ne dėl staigios katastrofos, o dėl ilgalaikio klimato pokyčio.

Trečiasis etapas – Saulės išsiplėtimas

Po maždaug 5 mlrd. metų žvaigždė pereis į raudonosios milžinės fazę ir smarkiai išsiplės. Tuo metu ji gali pasiekti vidinių planetų orbitas ir jas sunaikinti arba stipriai pakeisti.

NASA mano, kad Merkurijus ir Venera bus neabejotinai sunaikinti, o Žemė greičiausiai irgi žus. Tačiau Marsas – turėtų išlikti.

Šis etapas įvyks gerokai vėliau nei gyvybės išnykimas. Planeta tuo metu jau bus sausa ir sterili, todėl žvaigždės išsiplėtimas nėra gyvybės pabaiga – tai tik galutinis planetos istorijos etapas.

Žmonija vilties turės

Net ir kalbėdami apie Saulės senėjimą astronomai nemato absoliučios „visko pabaigos“. Žvaigždei ryškėjant ir plečiantis, nyksta viena gyvenama aplinka – tačiau tuo pačiu atsiranda kita.

Gyvybei svarbiausia sąlyga yra skystas vanduo, todėl aplink kiekvieną žvaigždę egzistuoja vadinamoji gyvenamoji zona – atstumas, kuriame temperatūra leidžia jam išlikti. Šiandien joje yra Žemė, bet žvaigždė nėra pastovi: senstant ji skleidžia vis daugiau energijos. Dėl to zona palaipsniui tolsta nuo Saulės.

Kai po kelių milijardų metų Saulė taps raudonąja milžine, vidinės planetos taps nebetinkamos gyvybei. Tačiau tuo pačiu metu už Marso orbitos esantys dabar visiškai užšalę pasauliai pradės šilti. Lediniai kūnai, kurie šiandien yra tamsūs ir negyvi, gali įgyti atmosferas, paviršinius vandenynus ir sąlygas cheminei evoliucijai.

Tai reiškia, kad Saulės sistemoje gali atsirasti laikinos ir gyvybei tinkamos sąlygos – tik gerokai toliau nuo žvaigždės. Kosminėje perspektyvoje gyvybė ne tiek išnyksta, kiek migruoja kartu su fizikinėmis sąlygomis.

Todėl astronomai pasaulio pabaigą apibūdina ne kaip galutinį tašką, o kaip perėjimą: Žemės biosfera turės ribotą laiką, tačiau pati gyvybės galimybė prie mūsų žvaigždės gali išlikti dar labai ilgai – tik kitose vietose.

Technologijos atliks svarbų vaidmenį

Svarbiausia šio scenarijaus detalė – žmonija žino apie jį milijardus metų iš anksto.
Skirtingai nei, pavyzdžiui, asteroidų atveju, tai ne netikėta katastrofa, o lėtai artėjanti fizikos pasekmė.

Žmonija galės pasirinkti tik kelias galimas teorines strategijas, priklausančias nuo technologinio pasirengimo:

• migracija į išorines Saulės sistemos sritis,
• gyvenimas dirbtinėse buveinėse,
• arba išvykimas prie kitų žvaigždžių.

Galutinis etapas – Visatos pabaiga

Nėra vieno absoliučiai nustatyto Visatos likimo. Mokslininkai svarsto kelis galutinius scenarijus, priklausančius nuo tamsiosios energijos ir gravitacijos santykio. Jei plėtimasis tęsis kaip dabar, Visata palaipsniui atšals ir ištuštės – tai vadinama šilumine mirtimi (Big Freeze). Jei plėtimasis dar labiau spartėtų, jis galėtų išardyti net atomus (Big Rip). O jei kada nors gravitacija imtų dominuoti, Visata galėtų susitraukti atgal (Big Crunch). Dabartiniai stebėjimai rodo, kad labiausiai tikėtinas pirmasis scenarijus.

Todėl net jei žmonija teoriškai išgyventų Saulės senėjimą, persikeltų į išorines Saulės sistemos sritis ar net prie kitų žvaigždžių, tai būtų tik laikinas sprendimas. Per trilijonus metų Visatoje nustos formuotis naujos žvaigždės, senosios užges, o galaktikos pamažu taps tamsios. Liks tik mirusių žvaigždžių liekanos – baltosios nykštukės, neutroninės žvaigždės ir juodosios skylės, kurios taip pat nėra amžinos ir ilgainiui išgaruos.

Galiausiai materija išsisklaidys, energija pasiskirstys tolygiai ir nebeliks procesų, galinčių palaikyti struktūras ar gyvybę – tai vadinama Visatos šilumine mirtimi (labiausiai tikėtinas scenarijus).

Todėl astronomų požiūriu pasaulio pabaiga nėra vienos planetos ar civilizacijos žlugimas: gyvybė gali migruoti milijardus metų, tačiau galutiniame etape išnyksta pati aplinka, kurioje apskritai įmanoma egzistuoti.

Žemiau ESA ir NASA palydovo „SOHO“ kelių dešimtmečių Saulės stebėjimų įrašas. Centre žvaigždė specialiai uždengta, kad būtų matoma jos atmosfera – korona ir į kosmosą išmetami plazmos srautai (vainikinės masės išmetimai). Stebėjimai rodo, kad Saulė nėra pastovi: ji nuolat praranda medžiagą ir energiją, taip ilgainiui keisdama visos Saulės sistemos aplinką.