Ongenadige sterrenwinden zullen het leven op onze planeet vernietigen. Toch gloort er hoop op planeten rond witte dwergsterren.

Astronomen denken dat onze zon nog zo’n vijf miljard jaar te leven heeft. Daarna is de zon door de brandstof heen en zal sterven. De vraag is wat er dan met het leven op aarde gebeurt; zullen we overleven, of wordt het einde van de zon, ook het einde van de aarde?

Rode reus
Wanneer het sterfproces van onze zon is ingezet, zal hij eerst veranderen in een woeste rode reus. Dit proces heeft grote invloed op de planeten die rond zo’n ster cirkelen. De meeste planeten zullen namelijk naar de ster toegetrokken en opgeslokt worden. Mogelijk is dit ook het lot van de aarde. Al hoeft dit niet per se zo te zijn. Het verlies van massa in de ster zorgt er namelijk voor dat deze een zwakkere aantrekkingskracht heeft, zodat de resterende planeten weg worden geduwd. En kleine, rotsachtige planeten opgebouwd uit dichte elementen zouden – volgens eerder onderzoek – de beste kaarten hebben om te overleven.

Zonnewind
Dan dient echter het volgende probleem zich aan. Tijdens het rodereusstadium van de ster zal de aarde namelijk te maken krijgen met gevaarlijke zonnewind, die veel krachtiger is dan die van vandaag de dag. Zonnewind is een plasma, een stroom geladen deeltjes (ionen en elektronen) die voortdurend ontsnappen uit de zon naar de interplanetaire ruimte. In de nieuwe studie modelleerden de onderzoekers de winden van 11 verschillende soorten sterren met massa’s variërend van één tot zeven keer de massa van onze zon, om op die manier te achterhalen wat voor gevolgen deze krachtige zonnewind zal hebben voor nabije planeten.

Materiaal dat door de zon wordt uitgestoten (links) in wisselwerking met de magnetosfeer van de aarde. Afbeelding: MSFC / NASA

Uit de resultaten blijkt dat onze aarde waarschijnlijk niet in staat zal zijn om zijn beschermende schild te behouden. Gevaarlijke zonnewinddeeltjes zullen de beschermende lagen van onze aardse atmosfeer – die ons beschermen tegen schadelijke ultraviolette straling – aantasten. De aardse magnetosfeer werkt als een schild om die deeltjes door zijn magnetische veld weg te leiden. Maar de dichtheid en snelheid van de stellaire wind zal zorgen dat het magnetische veld van een planeet afwisselend krimpt en uitdijt. Wil een planeet zijn magnetosfeer behouden gedurende alle stadia van de stellaire evolutie, dan moet zijn magnetische veld minstens honderd keer sterker zijn dan het huidige magnetische veld van Jupiter.

Leefbare zone
Bovendien zal het sterfproces resulteren in een verschuiving van de leefbare zone. Zo zou de leefbare zone zich in ons zonnestelsel verplaatsen van 150 miljoen kilometer van de zon – waar de aarde zich momenteel bevindt – naar 6 miljard kilometer afstand; voorbij de baan van Neptunus. Hoewel overlevende planeten zoals gezegd ook naar buiten worden geduwd, zullen ze niet in staat zijn om de snelheid waarmee de leefbare zone opschuift, bij te blijven. En dat zal een grote uitdaging zijn voor iedereen op aarde die hoopt het sterfproces van de zon te kunnen overleven.

De leefbare zone is een denkbeeldige zone rond een ster. Planeten die zich in deze zone bevinden, ontvangen voldoende warmte van de ster om te voorkomen dat eventueel water op hun oppervlak bevriest. Tegelijkertijd ontvangen ze ook weer niet zoveel warmte dat eventueel water op hun oppervlak verdampt. Kortom: van planeten in deze zone wordt verwacht dat ze vloeibaar water kunnen herbergen.

Al met al wijzen de bevindingen uit dat huidig leven op aarde het sterfproces van onze zon waarschijnlijk niet zal kunnen overleven. Maar dat wil niet zeggen dat al het leven verloren is. Uiteindelijk verliest de rode reus zijn hele buitenste atmosfeer en laat hij een dicht, heet witte dwergrestant achter. En deze zendt geen ongenadige stellaire winden meer uit. Het betekent dat als de ster dit stadium heeft bereikt, het gevaar voor overgebleven planeten is geweken. Als een planeet vervolgens geparkeerd staat in de leefbare zone van een witte dwerg, zou deze daar miljarden jaren kunnen blijven, waardoor leven voldoende tijd krijgt om zich te ontwikkelen – mits natuurlijk alle omstandigheden geschikt zijn.

Het onderzoek biedt niet alleen meer inzicht in de toekomst van onze aarde, het kan ook astronomen die op zoek zijn naar tekenen van leven rond dode sterren een handje helpen. De studie concludeert namelijk dat het vrijwel onmogelijk is voor leven om de catastrofale stellaire evolutie te overleven, tenzij de planeet een intens sterk magnetisch veld heeft dat haar kan beschermen tegen de ergste effecten. Aangezien die kans misschien niet zo heel groot is, veronderstellen de onderzoekers dat elk leven dat mogelijk in de toekomst wordt ontdekt op planeten rond witte dwergsterren, vrijwel zeker is ontstaan ná de dood van de ster.