Слънчевата система може да загуби стабилност много по-рано, отколкото се смяташе досега, като ново моделиране показва, че хаотичните промени в планетарните орбити могат да започнат още преди Слънцето да е завършило своята еволюция.
Слънчевата система може да умре по-рано, отколкото учените предполагат
Преди това учените смятаха, че външните планети на Слънчевата система могат да поддържат стабилни орбити в продължение на милиард милиарда години. Ново моделиране обаче показва, че системата може да започне да се разпада много по-рано - преди Слънцето да се превърне в бяло джудже или в рамките на няколко милиарда години след това.
Това са заключенията на астрофизици в ново проучване, публикувано в The Astrophysical Journal Letters. Учените са моделирали как планетите биха били засегнати не само от постепенната загуба на маса от Слънцето, но и от отделни, неравномерни изхвърляния на материя.
Според изчисленията, около 40% от симулираните системи са претърпели колапс или силно гравитационно разсейване на планети, преди Слънцето да се превърне в бяло джудже. А в рамките на три милиарда години след това около 90% от системите са станали нестабилни в сценарий, който е отчитал изхвърлянето на материя на различни етапи от еволюцията на звездата.
Когато Слънцето изчерпи водорода в ядрото си, то ще премине през стадий на червен гигант и след това ще загуби голяма част от външната си обвивка. Това, което ще остане, е бяло джудже, плътно звездно ядро. С загубата на маса, гравитационното привличане на Слънцето ще отслабне и орбитите на планетите ще се разширят.
Предишните модели до голяма степен предполагаха, че този процес е плавен. В този сценарий орбитите на гигантските планети се разширяват, но относителните им позиции остават относително стабилни. Новото проучване вместо това приема, че материалът може да бъде изхвърлен на дискретни, асиметрични изблици.
Всяко такова изхвърляне причинява малък тласък на самата звезда. Тъй като посоките на тласъците са различни, ефектът им постепенно се натрупва. В резултат на това орбитите на планетите се променят: те могат да станат по-удължени, а разстоянията между съседните планети могат да намалеят.
Компютърни симулации показват, че при определени условия орбитите на планетите се пресичат. Това може да доведе до силни гравитационни взаимодействия, размяна на места в орбитите или изхвърляне на отделни планети в междузвездното пространство. В някои изчислени сценарии Сатурн е напуснал системата няколко милиона години след формирането на бялото джудже.
Кога може да започне унищожаването на Слънчевата система? Според изчисленията на авторите, нестабилността може да възникне още на етап червен гигант. В други сценарии тя се развива след образуването на бяло джудже - от няколко милиона до повече от два милиарда години. Следователно, не говорим за една точна дата за смъртта на Слънчевата система, а за широк спектър от възможни сценарии.
Важно е, че изследователите са моделирали предимно външната част на системата - четирите планети-гиганти. Резултатите им не означават, че Земята ще оцелее милиарди години след смъртта на Слънцето. Съдбата на нашата планета ще зависи от много по-ранни промени: още преди еволюцията на Слънцето да е завършила, условията на Земята ще станат неподходящи за нормален живот, а в етапа на червения гигант вътрешната част на системата ще претърпи радикални трансформации.
Авторите също така подчертават, че заключенията зависят от естеството на загубата на маса на звездата. Моделът разчита на предположения за отделни асиметрични изхвърляния, които са в съответствие с наблюденията на бели джуджета. Следователно, новата работа не установява неизбежно време за колапс на системата, а по-скоро демонстрира механизъм, който предишните модели не са вземали предвид.
След около пет милиарда години Слънцето ще изчерпи водородните запаси на ядрото си и ще започне да се трансформира в червен гигант. Външните му слоеве ще се разширят значително и в крайна сметка звездата ще се отърве от външните си слоеве, оставяйки след себе си бяло джудже.
Бъдещето на Земята остава предмет на отделни изследвания на този етап. Учените разглеждат сценарии за краха на нашата планета, тъй като разширяването на Слънцето и промените в гравитационното му влияние биха могли да имат различни последици за земната орбита.
Прочетете също: Кой ще оцелее след края на света: Учени определиха най-издръжливото същество на планетата
