Солнечная система разрушится раньше, чем предполагалось

Команда американских астрономов рассчитала, когда распадется Солнечная система и как это будет происходить.

Работа опубликована в The Astronomical Journal, коротко о ней рассказывает Science Alert.

«Понимание долговременной динамической стабильности Солнечной системы составляет одно из старейших направлений астрофизики, — написали в своей статье астрономы Йон Зинк из Университета Калифорния, Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института и Фред Адамс из Мичиганского университета. — Еще Ньютон предположил, что взаимодействие между планетами в конечном итоге приведет к нестабильности системы».

Чем больше тел участвует в динамической системе, взаимодействуя друг с другом, тем сложнее становится эта система и тем труднее ее предсказать. Это называется задачей N тел. Невозможно точно спрогнозировать орбиты планет Солнечной системы в конкретное время, особенно по прошествии нескольких миллионов лет. Однако в 1999 году астрономам удалось рассчитать, что для того, чтобы орбитальные резонансы Юпитера и Сатурна отделили Уран от Солнечной системы, потребуется 10¹⁸ (миллиард миллиардов) лет.

Однако, по мнению команды Зинка, этот расчет не учитывает некоторые важные факторы, из-за которых Солнечная система разрушится раньше.

Примерно через 5 миллиардов лет Солнце превратится в красного гиганта, поглотив Меркурий, Венеру и Землю. Затем оно сбросит почти половину своей массы, которая будет унесена звездным ветром в космос; оставшийся белый карлик будет составлять всего 54% от нынешней массы Солнца.

Эта потеря массы ослабит притяжение Солнца на оставшихся планетах: Марсе, Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне. Их орбиты увеличатся. Поскольку Солнечная система вращается вокруг центра Галактики, другие звезды начнут оказывать влияние на внешние планеты, оказавшись к ним достаточно близко.

С учетом этих факторов команда исследователей провела десять моделирований задачи N тел для внешних планет. Каждый раз разыгрывался аналогичный сценарий.

После того, как Солнце завершило свою эволюцию в белого карлика, внешние планеты имеют увеличенную орбиту, но все еще остаются относительно стабильными. Юпитер и Сатурн, однако, попадают в устойчивый резонанс 5: 2 — каждые пять раз, когда Юпитер обращается вокруг Солнца, Сатурн обращается дважды (это соотношение предполагалось и ранее, в том числе самим Ньютоном).

Эти расширенные орбиты, а также характеристики планетарного резонанса делают систему более восприимчивой к возмущениям от проходящих звезд.

Спустя 30 миллиардов лет такие звездные возмущения переводят эти стабильные орбиты в хаотические, что приводит к быстрой потере планеты. Все планеты, кроме одной, сходят со своих орбит и начинают странствовать по галактике.

Последняя ​​одинокая планета существует еще 50 миллиардов лет, но ее судьба предрешена. В конце концов, он тоже вылетает из-за гравитационного воздействия проходящих звезд. Через 100 миллиардов лет после того, как Солнце превратится в белый карлик, Солнечной системы больше не будет.

Это гораздо более короткий период времени, чем тот, который был рассчитан в 1999 году. Однако вероятность того, что человечество проживет достаточно долго, чтобы увидеть это, невелика.

Фото: Shutterstock

Солнце — космический убийца Земли

Обнаружена планета размером с Землю, дрейфующая по галактике