Britanski fizičar i televizijski voditelj Brajan Koks u seriji „Čuda svemira“ opisao je daleku budućnost Zemlje kao spori, ali neumoljivi proces u kojem će Sunce postepeno mijenjati uslove na našoj planeti, sve dok ona jednog dana ne izgubi okeane, atmosferu kakvu danas poznajemo i konačno postane nenastanjiva.
Ta priča ne govori o jednom dramatičnom trenutku, nego o milijardama godina promjena. Prema astronomskim modelima, Zemlja neće biti uništena preko noći, nego će se zagrijavati sve više kako Sunce bude postajalo sjajnije i toplije. U jednom trenutku, mnogo prije nego što zvijezda uđe u završnu fazu svog života, planeta bi mogla izgubiti uslove za složen život.
U takvom okviru i ideja o „posljednjem savršenom danu“ dobija gotovo filmski prizvuk: posljednji miran izlazak Sunca nad svijetom s okeanima, trenutak u kojem sve još izgleda poznato i stabilno, a ipak se iza kulisa već odvija dug proces koji će potpuno promijeniti lice planete. Astronomija, međutim, ne nudi precizan datum kada bi život jednostavno prestao.
Sunce je staro približno 4,6 milijardi godina i trenutno je u stabilnoj fazi razvoja. U njegovom jezgru vodonik se nuklearnom fuzijom pretvara u helijum, a energija koja nastaje u tom procesu zagrijava Zemlju, pokreće klimatske procese i omogućava fotosintezu. Upravo zbog toga svaka promjena u ponašanju Sunca dugoročno utiče na sudbinu naše planete.
Sunce će se mijenjati mnogo prije nego što postane crveni džin
Iako sa Zemlje izgleda gotovo nepromjenjivo, Sunce se stalno razvija. Kako se u njegovom jezgru gomila helijum, unutrašnji odnosi se polako mijenjaju, a zvijezda postaje sve sjajnija. Taj rast sjajnosti nije nagao i ne znači da će doći do trenutnog kolapsa života, ali jeste dovoljno važan da dugoročno preokrene ravnotežu na Zemlji.
Prema procjenama navedenim u izvornom tekstu, Sunce neće ostati bez vodonika u jezgru još pet do šest milijardi godina, ali Zemlja vjerovatno neće zadržati današnje uslove do tog trenutka. Već mnogo ranije, za približno milijardu do dvije milijarde godina, povećana sjajnost mogla bi ozbiljno ugroziti atmosferu, temperaturu i okeane.
U tom periodu promjene bi se kretale sporo, ali bi bile nepovratne. Kako bi Zemlja primala više energije, temperatura bi rasla, a isparavanje vode iz okeana postajalo sve intenzivnije. To je važan trenutak u cijeloj priči, jer vodena para sama po sebi djeluje kao gas sa efektom staklene bašte, pa dodatno zagrijavanje potiče još više isparavanja. Tako se zatvara krug koji dugoročno može potpuno promijeniti planetu.
Prema modelima iz izvornog teksta, složen život kakav danas poznajemo mogao bi postati nemoguć mnogo prije nego što nestane posljednja kap vode. To ne znači da bi sve forme života nestale u istom trenutku. Naprotiv, različite vrste bi nestajale u različito vrijeme, a najotporniji mikroorganizmi vjerovatno bi opstajali znatno duže od biljaka i životinja.
Okeani bi mogli nestajati postupno, a ne odjednom
Kako temperatura bude rasla, mijenjali bi se i ciklusi ugljenika, kao i količina ugljen-dioksida dostupna biljkama. Fotosinteza bi postajala sve teža, a nestajanje biljaka bi se dalje odrazilo na lance ishrane i na količinu kiseonika u atmosferi. To je jedan od razloga zbog kojih se u ovakvim dugoročnim scenarijima prvo govore o slabljenju biosfere, a tek zatim o potpunom nestanku života.
Za mnoge oblike života okeani su ključni jer stabilizuju temperaturu i čuvaju vodu u ciklusu koji omogućava opstanak ekosistema. Kada bi Sunčeva energija nastavila rasti, površinski slojevi planete postajali bi topliji, voda bi se lakše pretvarala u paru, a taj proces bi postepeno smanjivao površinske rezerve okeana. Izvor naglašava da se ne radi o nagloj katastrofi, nego o dugom i gotovo neprimjetnom prelazu u potpuno drugačiji svijet.
Životinje i biljke, prema tom scenariju, bile bi među prvima koje bi izgubile pogodna staništa. Mikroorganizmi bi, međutim, mogli preživjeti u ekstremnim uslovima — duboko ispod površine, u stijenama ili u preostalim mjestima gdje bi još bilo vode. Upravo zato se u ovakvim raspravama često govori da bi posljednji trag života na Zemlji mogli biti upravo mikrobi, a ne složeni organizmi.
Kako bi se atmosfera mijenjala, u višim slojevima Sunčevo zračenje razlagalo bi molekule vode, a lagani vodonik bi polako bježao u svemir. Time bi Zemlja gubila vodu koju je čuvala milijardama godina. Nekadašnji plavi svijet postajao bi sušniji, topliji i sve neprijateljskiji prema životu, sve više nalik na planetu s razornim efektom staklene bašte.
Zemlja bi mogla podsjećati na Veneru, ali ne bi bila ista
Poređenje s Venerom često se koristi jer pomaže da se zamisli svijet bez površinskih okeana i s ekstremno snažnim zagrijavanjem. Ipak, izvori jasno napominju da Zemlja ne bi morala postati potpuno ista kao Venera, jer te dvije planete imaju različite atmosfere, veličine i geološke historije. Sličnost je više slikovita nego doslovna, ali dovoljno precizna da opiše smjer u kojem bi Zemlja mogla krenuti.
Tek mnogo kasnije, nekoliko milijardi godina nakon što bi današnji uslovi za život već bili izgubljeni, Sunce bi počelo iscrpljivati vodonik u svom jezgru. Tada bi se jezgro skupljalo i zagrijavalo, dok bi spoljašnji slojevi dramatično narasli. U toj fazi zvijezda bi postala crveni džin, daleko veći nego danas.
Merkur i Venera tada ne bi preživjeli, dok je fizička sudbina Zemlje složenija. Sunce će tokom te faze gubiti masu, što može proširiti orbite planeta, ali istovremeno plimske sile i interakcija sa proširenim spoljašnjim slojevima zvijezde mogu Zemlju povlačiti prema Suncu. Zato modeli ne daju uvijek isti odgovor na pitanje hoće li naša planeta biti direktno progutana.
Ono što slijedi nakon faze crvenog džina još jednom pokazuje da Sunce neće završiti kao supernova. Naša zvijezda nije dovoljno masivna za takav kraj. Umjesto eksplozije, odbacit će veliki dio svojih spoljašnjih slojeva, a izbačeni gas formirat će planetarnu maglinu. U središtu će ostati vrelo i izuzetno gusto jezgro.
Taj ostatak naziva se bijeli patuljak. Bit će približno veličine Zemlje, ali će u sebi sadržavati veliki dio mase nekadašnjeg Sunca. Više neće proizvoditi energiju stabilnom fuzijom kao danas, nego će sjajiti zahvaljujući preostaloj toploti, a zatim se tokom nevjerovatno dugog perioda polako hladiti.
Cijeli scenarij, koliko god zvučao udaljeno i gotovo nestvarno, prije svega podsjeća na to da ništa što danas djeluje trajno nije vječno. Zemlja trenutno ima okeane, atmosferu i temperature koje podržavaju ogroman raspon života, ali će evolucija zvijezde koja nam daje svjetlost i toplinu jednog dana završiti i to poglavlje.
Najprije će Sunce postajati sjajnije, zatim će se uslovi na Zemlji pogoršavati, a mnogo kasnije doći će i završne faze u kojima će zvijezda odbaciti svoje slojeve i ostaviti za sobom bijeli patuljak u hladnom svemiru.
