Хотя земля под нашими ногами тверда и спокойна (по большей части), ничто в этой Вселенной не длится вечно, сообщает kratko-news.com.
Однажды наше Солнце умрет, сбросив большую часть своей массы, пока его ядро не превратится в белого карлика, постепенно остывая, пока, наконец, через тысячу триллионов лет не останется только холодный, темный, мертвый блок скалы.
Но остальной части солнечной системы к тому времени уже не будет. Согласно новому моделированию, всем оставшимся планетам понадобится всего 100 миллиардов лет, чтобы «пролететь» по галактике, оставив умирающее Солнце далеко позади.
На протяжении сотен лет астрономы и физики пытались понять окончательную судьбу Солнечной системы.
«Понимание долговременной динамической стабильности Солнечной системы — один из старейших занятий по астрофизике, восходящий к самому Ньютону, который предположил, что планетарные взаимодействия в конечном итоге сделают систему нестабильной», — написал Джон Зинк из Калифорнийского университета, Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института и Фред Адамс из Мичиганского университета.
Но это намного сложнее, чем может показаться. Чем больше тел, участвующих в динамической системе, взаимодействуют друг с другом, тем сложнее становится эта система и тем труднее ее предсказать. Это называется проблемой N тел.
Из-за этой сложности невозможно определить детерминированные прогнозы орбит объектов в Солнечной системе после определенных периодов. Примерно через 5-10 миллионов лет остается мало уверенности.
Но если мы сможем выяснить, что произойдет с нашей Солнечной системой, это расскажет нам кое-что о том, как Вселенная может развиваться в течение гораздо более длительного периода времени, чем ее нынешний возраст, составляющий 13,8 миллиарда человек.
1999 г. астрономы предсказали, что солнечная система будет медленно разрушаться в течение по крайней мере миллиарда миллиардов, то есть 10 ^ 18 или квинтиллионов лет. Они подсчитали, сколько времени потребуется орбитальным резонансам Юпитера и Сатурна, чтобы разделить Уран.
По словам исследовательской группы, этот расчет оставил несколько важных факторов, которые могут быстрее разрушить солнечную систему.
Во-первых, это Солнце.
Примерно 5 миллиардов лет спустя, когда оно умрет, Солнце превратится в красного гиганта, охватывающего Меркурий, Венеру и Землю. Затем он вытеснит почти половину своей массы, унесенную ветрами в космос; оставшийся белый карлик будет составлять около 54 процентов текущей массы Солнца.
Эта потеря массы ослабит гравитационное прилипание Солнца к остальным планетам, Марсу, а также к внешним газовым и ледяным гигантам, Юпитеру, Сатурну, Урану и Нептуну.
Во-вторых, поскольку Солнечная система вращается вокруг центра галактики, другие звезды должны быть достаточно близко, чтобы нарушить орбиты планет примерно раз в 23 миллиона лет.
«Учитывая потерю солнечной массы и изменения орбит других планет, эти встречи будут становиться все более важными», — пишут ученые.
«Со временем некоторые из этих звезд будут достаточно близко, чтобы ограничить или дестабилизировать остальные планеты».
Чтобы вычислить эти дополнительные влияния, команда выполнила 10 симуляций N-тел внешних планет (исключая Марс, поскольку его влияние должно быть незначительным), используя мощный общий кластер Хоффмана2. Эти симуляции были разделены на две фазы: до окончания потери солнечной массы и следующие за ней фазы.
Хотя 10 симуляций не являются большой статистической выборкой, команда обнаружила, что каждый раз возникает аналогичный сценарий.
Когда Солнце станет полностью карликом, орбиты внешних планет станут больше, но все равно останутся довольно стабильными. Но Юпитер и Сатурн войдут в устойчивый резонанс 5: 2 — каждые пять раз, когда Юпитер вращается вокруг Солнца, Сатурн будет делать это дважды (этот возможный резонанс предлагался много раз, не только Исааком Ньютоном).
Эти расширенные орбиты, а также резонансные свойства планет делают систему более чувствительной к помехам от летающих звезд.
Через 30 миллиардов лет такие звездные возмущения хаотически спровоцируют эту стабильную орбиту, что приведет к быстрой потере планет. Все планеты, кроме одной, покинули бы свою орбиту и сбежали в галактику.
Последняя планета просуществует еще 50 миллиардов лет, но ее судьба ясна. В конце концов, его также откроет гравитационное влияние летающих звезд. В конце концов, через 100 миллиардов лет после того, как Солнце превратилось в белого карлика, Солнечная система исчезнет.
Это гораздо более короткий период, чем предлагалось в 1999 году. И исследователи внимательно отмечают, что это зависит от текущих наблюдений за галактической средой и оценок движения звезд, которые могут измениться. Так что это никоим образом не высечено в камне.
Даже если расчеты времени коллапса Солнечной системы изменятся, это все равно будет много миллиардов лет. Вероятность того, что человечество проживет достаточно долго, чтобы увидеть это, мала.
