Исак Нютон подозираше, че гравитационният танц между Слънцето и Юпитер в крайна сметка ще дестабилизира Слънчевата система, но съвременните компютърни изследвания показват, че дългосрочната ѝ стабилност е статистически доста надеждна.
Краят на Слънчевата система
Нови симулации с по-реалистични условия за загубата на маса от Слънцето обаче предоставят убедителни доказателства за разпадането на външната част на Слънчевата система – и то в много по-кратки срокове, отколкото се смяташе досега, пише AAS Nova.
Няколко проучвания са изследвали какво ще се случи с орбитите на планетите в нашата Слънчева система, когато Слънцето губи маса при прехода си към бяло джудже. Тези изследвания разкриха, че въпреки че орбитите на планетите биха се разширили приблизително 2 пъти, самите планети биха останали стабилни за период, надвишаващ възрастта на Вселената – около квинтилион години (една, последвана от 18 нули).
Тази разширена орбитална архитектура ще направи Слънчевата система по-податлива на сътресения от звездни прелети , но дори и така, орбитите на гигантските планети няма да се разпаднат още 30–100 милиарда години.
Въпреки това, всички тези изследвания моделират загубата на маса на Слънцето като гладка функция, оставяйки разрушението на Слънчевата система на външни влияния.
В действителност, звездите на клона на червените гиганти са подложени на масови изригвания, които са произволни по време и посока, съответстващи на „ритници“ в скоростта, способни да променят планетарната динамика.
Екип, ръководен от Константин Батигин от Калифорнийския технологичен институт, проведе числени експерименти, за да анализира орбиталната динамика на външната част на Слънчевата система при различни условия на загуба на маса от Слънцето.
Прочетете също: Огън или лед: Какво наистина е формирало Слънчевата система
Първо, учените тестваха класическия случай на плавна загуба на маса и потвърдиха предишните си открития: въпреки удвояването на размера на орбитите на планетите, тяхната динамика е доста спокойна. Това важи дори когато масата се изхвърля анизотропно: ако процесът е плавен във времето, асиметриите се компенсират взаимно.
След това изследователите моделирали случайни тремори и установили, че поведението на външните планети е до голяма степен свързано с това колко маса Слънцето губи с всяко изхвърляне. Ако изхвърлянето е много малко (по-малко от една десетмилионна част от масата на Слънцето), всичко се държи по същия начин, както при постепенна загуба на маса.
При междинни стойности (от една десетомилионна до една милионна от масата на Слънцето) има вероятност от около 20% двойките Юпитер-Сатурн и Уран-Нептун да влязат в така наречените резонанси - орбитални конфигурации, в които орбиталните периоди на планетите са свързани като малки цели числа.
Тези резонансни конфигурации обаче не защитават гигантските планети: подобни симулации се разпадат дори малко по-често от нормалните. При големи изригвания (стохилядна от масата на Слънцето или повече), външната част на Слънчевата система се разпада в рамките на милиарди години.
И така, какви видове изригвания са най-вероятни за нашето Слънце? За съжаление на нашите любими външни планети, моделите и наблюденията сочат бъдещи изхвърляния с маси от около една десетохилядна от масата на Слънцето.
Такива шокове не само носят значителен риск от орбитална дестабилизация, но могат да се случат дори преди Слънцето да се превърне в бяло джудже. Около 40% от симулациите водят до унищожаване или бурно разпръскване на планети, докато Слънцето все още е във фазата си на червен гигант, а приблизително 90% - в рамките на 3 милиарда години.
Това ново откритие намалява очакваната продължителност на живота на Слънчевата система от един милиард милиарда години до скромните един милиард години след формирането на бялото джудже.
