15.1 – Hvad sker der med planeterne

Det første årti med opdagelser af ekstrasolare planeter, afslørede primært planeter med baner, der ligger meget tæt på deres stjerne, hovedsageligt på grund af de observationsvalgs effekter, der blev beskrevet i kapitel 6. Astronomer antog, at planeter tættere end 1-2 astronomiske enheder (AU) ikke ville overleve post-hovedserie-udvidelsen af stjernen, og derfor ikke forventede at finde planeter i kredsløb om udviklede stjerner.

Men ekstrasolare planeter er fulde af overraskelser. Planeter er blevet observeret i kredsløb omkring røde kæmper, AKG-stjerner og horisontal grenstjerner. Astronomerne kan ikke være sikre på, om planeterne befinder sig i samme kredsløbsplacering, som de var i, mens stjernen befandt sig i hovedserien, eller om planeterne er migreret til andre baner. Overfladens tyngdekraft for en rød kæmpe er lav, og en del af massen i dens ydre lag, vil blæse væk. Dette fald i tyngdekraft, reducerer bindingen mellem stjernen og dens planeter, som ifølge loven om energibevarelse, kan føre til planetariske kredsløb, der bevæger sig udad i planetsystemet. I nogle modeller er migrationen af store planeter og tidevandskræfterne mellem planeter, eller mellem stjernen og en planet, også vigtige faktorer, og som følge heraf, kan nogle planetariske kredsløb, bevæge sig indad i planetsystemet.

Derudover, er der nogle observatoriske beviser for resterne af planetariske systemer omkring hvide dværgstjerner. Da en stjerne taber masse under den evolutionære proces, kan stjerne- eller planetariske ledsagere ændre deres baner. Klippeasteroider eller mindre planeter, kunne migrere indad forbi den hvide dværgs Roche-grænse (se kapitel 3) og blive flået i stykker. Noget af dette materiale kunne forblive i kredsløb omkring den hvide dværg, som en slags affaldsspand der ligner dem som ses omkring hovedseriestjerner med et planetarisk system. Disse støvringe af affald er blevet observeret omkring mange hvide dværgstjerner af Spitzer Space Telescope. Noget af dette støv- og stenmateriale, kan også falde tilbage og ind på den hvide dværg, der så får ”forurenet” dens spektrum, med tunge grundstoffer, som ikke blev dannet i stjernens kerne.

Og hvad så med Jorden? Solens alder fået fra radioaktiv datering af meteoritter indikerer, at Solsystemet blev dannet for 4,6 milliarder år siden. I kapitel 13 så vi, hvor længe Solen kan holde, ved at beregne hastigheden af hydrogen-forbrændingen. Solens lysstyrke er cirka 30 procent højere nu, end den var tidligt i Solsystemets historie, og den vil fortsætte med at stige med en stabil hastighed, resten af Solens hovedserielevetid, cirka 5 milliarder år. Modeller anslår, at Solens lysstyrke kan øges nok, selv mens Solen befinder sig i hovedserien, til at kunne opvarme Jorden op til det punkt, hvor oceanerne vil fordampe, og måske allerede inden for 1-2 milliarder år fra nu. Når Solen forlader hovedserien, kan beboelseszonen have flyttet sig helt ud til Mars, og ikke længere omfatte Jorden.

Det er ikke sikkert, om Solens radius når den bliver til en rød kæmpe, vil strække sig ud over 1 AU, så Jorden bliver fuldstændig opslugt. Den røde kæmpesol, vil have lav overfladetyngdekraft og miste masse, hvilket kan få Jordens kredsløb til at vandre udad, hvilket igen gør det muligt, at Jorden undslipper fra at blive opslugt af den indre Soloverflade. Alternativt, når Solen udvider sig o radius, og dens rotationshastighed begynder at gå langsommere (se Matematiske Værktøjer 6.1), kan tidevandskræfter trække Jorden indad. Den beboelige zone for den røde kæmpesol, kan være tæt på Jupiter eller Saturn. Afhængig af hvor meget masse Solen taber i det røde kæmpe- og AKG-stadier, kan de ydre lag muligvis danne en planetarisk tåge. Solkernen bliver en hvid dværg, måske med en støvskive og en ”forurenet” atmosfære, som det eneste tilbageværende bevis på, at der engang var en klippeplanet til stede her.