Słońce jest gwiazdą ciągu głównego. Oznacza to tyle, że znajduje się na takim etapie ewolucji, na którym wypromieniowuje energię pochodzącą z procesów syntezy wodoru w hel. Gwiazdy o masie Słońca spędzają na ciągu głównym około 10-11 miliardów lat, do czasu wyczerpania zapasów wodoru w jądrze. Wtedy też jądro się nieznacznie skurczy, a w jego otoczeniu zacznie rosnąć temperatura, aż dojdzie do rozpoczęcia procesu spalania wodoru już nie w jądrze, a na jego powierzchni. W ciągu kolejnego miliarda lat nasza gwiazda centralna stanie się blisko dwieście razy większa niż obecnie, stając się czerwonym olbrzymem. Warto jednak zwrócić uwagę, że na tym etapie słońce będzie emitowało znacznie silniejszy wiatr słoneczny, tracąc przy tym nawet 1/3 swojej masy. Skoro Słońce będzie miało niższą masę, to i przyciąganie grawitacyjne z jego strony osłabnie, a to z kolei może doprowadzić do powiększenia się promieni orbit krążących wokół niego planet.
O ile naukowcy przyjmują, że Merkury i Wenus, dwie najbliższe planety zostaną wchłonięte przez powiększającą się gwiazdę, to jak dotąd nie wiadomo co się stanie z Ziemią.
O tym jak wygląda ewolucja gwiazdy podobnej do Słońca naukowcy wiedzą dzięki obserwacji milionów gwiazd tego typu znajdujących się na różnych etapach swojej ewolucji. Człowiek żyje zdecydowanie za krótko, aby móc obserwować przechodzenie gwiazdy przez kolejne etapy swojej ewolucji, stąd i jedyną możliwością poznania historii i przyszłości gwiazdy jest zbieranie informacji o milionach podobnych gwiazd i łączenie ich kolejnych etapów ewolucji.
Czytaj także: Ewolucja gwiazd trwa cały czas. Jak wyglądają etapy życia gwiazdy?
Skoro zatem nie jesteśmy w stanie poczekać i sprawdzić co się stanie z Ziemią za 5-6 miliardów lat, być może powinniśmy zastosować tę samą technikę i poszukać takich układów planetarnych, w których już teraz gwiazda powiększa swoje rozmiary i zaczyna pochłaniać swoje planety.
W najnowszym wydaniu periodyku naukowego The Astronomical Journal naukowcy opisali badania Mgławicy Ślimak skatalogowanej pod numerem NGC 7293. Obiekt ten należy do kategorii mgławic planetarnych. Mgławica Ślimak znajduje się 714 lat świetlnych od Ziemi, ma średnicę około 2,5 roku świetlnego i powstała jakieś 11 000 lat temu z odrzuconych zewnętrznych warstw czerwonego olbrzyma przechodzącego w stadium białego karła.
Obserwacje przeprowadzone za pomocą szerokiej palety instrumentów naukowych (obserwatorium SOFIA, radioteleskop ALMA, Kosmiczny Teleskop Spitzer oraz Kosmiczne Obserwatorium Herschel) pozwoliły astronomom sprawdzić jaki los spotkał planety krążące wokół gwiazdy, która była prekursorem Mgławicy Ślimak.
Ziemia powtórzy los planet, które zniknęły w Mgławicy Ślimak
Mówiąc możliwie najbardziej ogólnie gwiazdy podobne do Słońca po wyczerpaniu zapasów wodoru w jądrze, przechodzą w stadium czerwonego olbrzyma, powiększają swoje rozmiary, następnie odrzucają stopniowo kolejne swoje warstwy odsłaniając z czasem swoje jądro. Odrzucona przez gwiazdę materia tworzy barwną, aczkolwiek krótkotrwałą mgławicę planetarną, a gorące jądro zaczyna powolny proces stygnięcia jako biały karzeł.
W centrum starzejącej się już Mgławicy Ślimak także znajduje się biały karzeł. Astronomowie jednak zauważyli w danych archiwalnych, że ma on jedną charakterystyczną cechę: emituje więcej promieniowania podczerwonego niż się tego spodziewano. Niemal natychmiast pojawiło się pytanie o pochodzenie tego nadmiaru promieniowania.
Naukowcy postanowili rozwiązać tę zagadkę eliminując kolejne potencjalne wyjaśnienia. Teoretycznie pył kosmiczny pozostały po procesie formowania się układu planetarnego mógłby odpowiadać za nadmiar promieniowania podczerwonego. Obserwacje jednak wykluczyły to rozwiązania, bowiem w otoczeniu białego karła nie odkryto żadnych dużych ziaren pyłu kosmicznego. Tak samo nie udało się zaobserwować w otoczeniu obiektu tlenku węgla czy tlenku krzemu, który teoretycznie mógłby być wciąż obecny po zejściu gwiazdy z ciągu głównego.
Szczegółowa analiza danych pozwoliła ustalić konkretnie jakich rozmiarów obiekt, znajdujący się, na jakiej orbicie mógłby być źródłem nadmiarowego promieniowania. Wniosek był tylko jeden: za nadmiar promieniowania podczerwonego w obserwacjach białego karła odpowiada pył z planet zniszczonych w procesie powstawania mgławicy. Ów pył opada stopniowo w kierunku białego karła. Co więcej, badaczom udało się nawet obliczyć, że na przestrzeni 100 000 lat istnienia mgławicy planetarnej ku centrum Mgławicy Ślimak musi opadać co najmniej 500 milionów ziaren pyłu, aby było to widoczne w postaci nadmiaru promieniowania podczerwonego.
Wychodzi zatem na to, że i biały karzeł, który pozostanie po Słońcu będzie świecił nadmiarowo w podczerwieni za około 6 miliardów lat. Za ten nadmiar będą odpowiadały szczątki Merkurego, Wenus i… być może Ziemi. Pytanie, czy w tym czasie istoty, które wyewoluują z gatunku Homo sapiens będą obserwowały ten spektakl z sentymentem z przestrzeni kosmicznej, czy też będą tylko historią.