Вчені перерахували термін життя Сонячної системи: яке відкриття зробили

Сонячна система може виявитися значно менш стабільною у далекому майбутньому, ніж передбачали попередні дослідження. Нове комп'ютерне моделювання показало, що втрата маси Сонцем під час його еволюції здатна суттєво прискорити руйнування орбіт зовнішніх планет.

Про це повідомляє AAS Nova.

Раніше вчені розраховували, що після перетворення Сонця на білого карлика орбіти планет розширяться приблизно вдвічі, проте сама система залишиться стійкою протягом періоду, який набагато перевищує нинішній вік Всесвіту. У деяких розрахунках йшлося про квінтильйон років — одиниця з 18 нулями.

Нове дослідження під керівництвом Костянтина Батигіна із Каліфорнійського технологічного інституту враховує більш реалістичний сценарій втрати сонячної маси. На відміну від колишніх моделей, де цей процес вважався плавним, вчені змоделювали окремі та випадкові викиди речовини, здатні надавати планетам своєрідних гравітаційних «поштовхів».

Спочатку дослідники перевірили модель з поступовою втратою маси та підтвердили попередні результати: навіть за нерівномірного викиду речовини орбіти планет залишаються відносно стабільними, якщо процес відбувається досить повільно.

Однак картина змінюється при великих епізодичних викидах.

Якщо за один раз Сонце втрачає менш ніж одну десятимільйонну свою масу, істотних змін у динаміці планет не відбувається. При більш значних викидах від однієї десятимільйонної до однієї мільйонної маси Сонця приблизно 20% змодельованих випадків пари Юпітер-Сатурн і Уран-Нептун потрапляли в орбітальні резонанси.

При цьому резонанс не обов'язково стабілізує систему. У деяких моделях такі зміни, навпаки, закінчувалися розпадом зовнішньої частини Сонячної системи.

Ще більш серйозні наслідки спостерігалися при викидах, що становлять одну стотисячну масу Сонця і більше. У таких сценаріях зовнішні планети могли втратити стійкість уже кілька мільярдів років.

Особливого значення мають прогнози щодо майбутнього самого Сонця. Спостереження та моделі зіркової еволюції показують, що під час перетворення на червоного гіганта воно здатне втрачати масу досить великими порціями.

Згідно з розрахунками дослідників, близько 40% симуляцій призводили до руйнування або активного розсіювання планет ще на стадії червоного гіганта. Приблизно у 90% випадків нестабільність виникала протягом трьох мільярдів років після формування білого карлика.

Таким чином, нові розрахунки істотно скорочують колишні оцінки довготривалої стійкості Сонячної системи: замість квадрилліонів або квінтильйонів років після перетворення Сонця на білого карлика може йти приблизно про мільярд років, після чого зовнішня частина системи опиниться під загрозою руйнування.

Для Землі ці процеси, однак, мають набагато менш безпосереднє значення: на момент перетворення Сонця на червоного гіганта умови у внутрішній частині Сонячної системи вже будуть радикально змінені.

Нагадаємо, NASA виявили 6000 планет за межами нашої Сонячної системи