Nasib buruk setiap planet ketika

Saat ini, tata surya kita relatif stabil.

Tata surya bagian dalam, termasuk planet, asteroid, raksasa gas, sabuk Kuiper, dan banyak lagi, berukuran kecil dibandingkan luasnya awan Oort. Sedna, satu-satunya objek besar dengan aphelion yang sangat jauh, mungkin merupakan bagian dari bagian terdalam awan Oort bagian dalam, tetapi hal ini pun masih diperdebatkan. Dalam skala linier, menampilkan seluruh tata surya dalam satu gambar sangatlah terbatas; mengkarakterisasi orbit suatu benda yang terikat jauh memerlukan data bertahun-tahun atau bahkan berabad-abad.

Kredit: NASA/JPL-Caltech/R. Terluka

Ada delapan planet yang mengorbit Matahari, yaitu sabuk asteroid, sabuk Kuiper, dan awan Oort.

Peta jarak logaritmik yang menunjukkan Voyager, tata surya kita, awan Oort, dan bintang terdekat kita: Proxima Centauri. Dalam lompatan sebesar 10 kali lipat, kita berpindah dari orbit Bumi ke orbit Saturnus hingga jarak Voyager 1 ke awan Oort bagian dalam ke pusat awan Oort selama satu tahun cahaya. Bintang dan materi lainnya bergerak melintasi galaksi seiring waktu dan biasanya melewati awan Oort.

Kredit: NASA/JPL-Caltech

Namun matahari terus berevolusi dan tidak akan hidup selamanya.

Setelah pembentukannya sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu, radius Matahari bertambah sekitar 14%. Ia akan terus bertumbuh, menjadi dua kali lipat ukurannya saat menjadi subraksasa, namun ukurannya akan bertambah lebih dari ~100 kali lipat saat menjadi raksasa merah dalam ~7-8 miliar tahun lagi, secara total, sambil terus bertumbuh dalam luminositas -tahun dengan faktor setidaknya beberapa ratus.

Kredit: ESO/M. Kornmesser

Selama 7 miliar tahun ke depan, planet ini akan memanas dan membengkak hingga menjadi raksasa merah.

Ketika bintang memadukan hidrogen menjadi helium di intinya, mereka hidup di sepanjang deret utama: garis berkelok-kelok yang membentang dari kanan bawah ke kiri atas. Ketika intinya kehabisan hidrogen, mereka menjadi subraksasa: lebih panas, lebih bercahaya, lebih dingin dan lebih besar, sebelum berevolusi menjadi raksasa merah sejati yang menggabungkan helium di intinya. Fase raksasa merah pada bintang mirip Matahari menghasilkan luminositas ratusan atau bahkan 1000+ kali lebih terang daripada Matahari saat ini.

Kredit: Richard Powell

Merkurius dan Venus, dunia terdalam, akan cepat terserap.

Begitu Matahari menjadi raksasa merah sejati, Bumi sendiri mungkin akan ditelan atau ditelan, namun pasti akan terpanggang dengan cara yang belum pernah terjadi sebelumnya. Namun yang masih menjadi pertanyaan adalah apakah dampak menelan Merkurius, Venus, atau bahkan Bumi akan terlihat oleh peradaban alien yang jauh.

Kredit: Wikimedia Commons/Fsgregs

Bumi, meskipun ada kemungkinan untuk bertahan hidup, harus menjadi planet terakhir yang diserap.

Saat Matahari menjadi raksasa merah, ukurannya akan mirip dengan Arcturus. Sebaliknya, Antares adalah bintang super raksasa dan jauh lebih besar dari Matahari kita (atau bintang mirip Matahari lainnya). Meskipun raksasa merah mengeluarkan lebih banyak energi daripada Matahari kita, mereka lebih dingin dan memancarkan radiasi pada suhu yang lebih rendah di permukaannya. Di dalam intinya, tempat terjadinya fusi helium, suhu bisa meningkat hingga puluhan juta K.

Kredit: Sakurambo/SkateBiker di Wikipedia bahasa Inggris

Pada fase raksasa, Matahari akan bersinar seribu kali lebih terang dibandingkan saat ini.

Selama fase utama kehidupan sebuah bintang, planet dapat mengorbit pada jarak berapa pun, termasuk sangat dekat. Saat bintang berevolusi, ia menjadi subraksasa dan akhirnya menjadi raksasa sejati. Seiring bertambahnya ukuran bintang, gaya gesekan di planet terdalam meningkat; ia pada akhirnya akan bersentuhan dengan bintang induknya dan diserap olehnya, sementara peningkatan kecerahan bintang-bintang tersebut mempunyai konsekuensi serius bagi atmosfer planet dan objek-objek kaya es.

Kredit: Observatorium Gemini Internasional/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld

Asteroid, sabuk Kuiper, dan objek bagian dalam awan Oort akan menyublim, meninggalkan inti batuan dan logam.

Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko telah dicitrakan berkali-kali oleh misi Rosetta ESA, di mana bentuknya yang tidak beraturan, permukaan yang mudah menguap dan terlepas, serta aktivitas komet telah diamati. Di masa depan, saat Matahari memanas dan membengkak menjadi raksasa merah, objek-objek di sabuk asteroid, Sabuk Kuiper, dan mungkin di bagian dalam awan Oort akan menjadi sangat panas sehingga es yang mudah menguap di dalamnya akan menguap.

Kredit: ESA/Rosetta/MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Atmosfer planet raksasa terbesar sekalipun akan menguap sepenuhnya.

Fotoevaporasi adalah proses ketika sebuah planet terlalu dekat dengan bintang induknya, atau ketika bintang berevolusi menjadi sangat terang, atmosfer planet memanas, sehingga emisi bintang dapat menghilangkan partikel dari atmosfer, sehingga menyebabkan fotoevaporasi. Untuk planet gas raksasa yang mengorbit bintang mirip Matahari, evolusi bintang tersebut menjadi raksasa merah sudah cukup untuk menghilangkan atmosfer mirip Jupiter atau Saturnus.

Kredit: medialab ESA/ATG

Kemudian Matahari akan kehilangan massanya dan mengeluarkan lapisan-lapisannya ke dalam nebula planet.

Bintang raksasa merah yang sedang sekarat, R Sculptoris, menunjukkan serangkaian ejecta yang sangat tidak biasa jika diamati pada panjang gelombang milimeter dan submilimeter: ia memperlihatkan struktur spiral. Hal ini diperkirakan disebabkan oleh kehadiran pasangan biner: sesuatu yang tidak dimiliki Matahari kita, namun dimiliki oleh sekitar separuh bintang di alam semesta. Bintang-bintang kehilangan sekitar setengah massanya—ada yang lebih banyak dan ada yang lebih sedikit—saat mereka berevolusi melalui fase raksasa merah dan akhirnya menjadi kombinasi planet katai putih-nebula.

Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/M. Maercker dkk.

Hilangnya massa ini seharusnya mengeluarkan sisa objek awan Oort dan sabuk Kuiper.

Nebula Telur, seperti yang digambarkan oleh Hubble di sini, adalah nebula praplanet karena lapisan luarnya belum cukup panas oleh bintang pusat yang berkontraksi untuk menjadi terionisasi sepenuhnya. Banyak bintang raksasa yang terlihat saat ini akan berevolusi menjadi nebula seperti ini sebelum sepenuhnya melepaskan lapisan luarnya dan mati dalam kombinasi nebula katai putih/planet. Saat bintang pusat kehilangan massa, objek terjauh dalam sistem bintang ini, seperti analog Awan Oort dan Sabuk Kuiper, akan terlontar.

Kredit: NASA dan Tim Warisan Hubble (STScI/AURA), Teleskop Luar Angkasa Hubble/ACS

Jika ~50% atau lebih massa Matahari hilang, seperti yang diperkirakan, Neptunus dan Uranus juga akan terlontar.

Meskipun pandangan terbaik kita tentang planet Uranus dan Neptunus hingga saat ini masih berasal dari pertemuan Voyager 2 dengan dunia-dunia ini pada akhir tahun 1980-an, kedua planet ini sebenarnya sangat mirip dalam warna dan komposisi, dengan gambar “cyan” yang terkenal. Neptunus tidak mewakili warna aslinya seperti yang ditunjukkan di sini.

Kredit: PGJ Irwin dkk., MNRAS, 2024

Sementara itu, inti Matahari akan runtuh menjadi katai putih.

Ketika bintang bermassa rendah seperti Matahari kehabisan bahan bakar, mereka akan meledakkan lapisan terluarnya menjadi nebula planet, namun pusatnya menyusut hingga membentuk katai putih yang membutuhkan waktu sangat lama untuk menghilang hingga menjadi tidak jelas. Beberapa katai putih akan bersinar selama triliunan tahun; yang lain sedang menuju supernova yang tak terhindarkan ketika mereka bertabrakan dengan katai putih lain atau mengumpulkan massa yang cukup untuk meledak.

(Kredit: NASA/ESA dan Tim Warisan Hubble (AURA/STScI))

Sisa-sisa Mars, asteroid, dan inti Jupiter dan Saturnus yang terkelupas akan tetap ada.

Ketika bintang bermassa rendah seperti Matahari kehabisan bahan bakar, mereka akan meledakkan lapisan terluarnya menjadi nebula planet, namun pusatnya menyusut hingga membentuk katai putih yang membutuhkan waktu sangat lama untuk menghilang hingga menjadi tidak jelas. Nebula planet yang dihasilkan oleh Matahari kita akan hilang sepenuhnya setelah sekitar 9,5 miliar tahun, hanya menyisakan katai putih serta planet dan asteroid yang masih hidup. Beberapa orang percaya bahwa hanya planet Mars, Jupiter, dan Saturnus yang bertahan dalam bentuk apa pun.

Kredit: Mark Garlick/Universitas Warwick

Hanya tiga sistem katai putih yang diketahui memiliki sisa-sisa planet.

Hanya tiga sistem katai putih yang diketahui memiliki planet yang mengorbit atau planetesimal, dengan WD 1856 ditampilkan di sini sebagai planet dengan massa tertinggi yang diketahui. Semua benda masif subbintang yang mengorbit katai putih berada dalam orbit yang sangat rapat dan melintasi permukaan katai putihnya.

Kredit: Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA

Masa depan kita yang jauh masih mengandung banyak hal yang belum diketahui.

Planet-planet yang terus mengorbit bintang sisa, seperti katai putih yang akan menjadi Matahari kita setelah 8 hingga 10 miliar tahun, kemungkinan besar hanya memiliki sedikit atau bahkan tidak ada atmosfer yang tersisa. Selain itu, benda-benda ini dapat terkoyak menjadi cakram puing, terutama bagi dunia rapuh yang masih bertahan seperti Mars.

Kredit: Mark Garlick, University College London/Universitas Warwick/Universitas Sheffield

Kebanyakan, Silent Monday menceritakan kisah astronomi dalam bentuk gambar, visual, dan tidak lebih dari 200 kata.