Сонячна система може зруйнуватися в сотні разів швидше, ніж вважалося: нове дослідження
Стабільність зовнішніх планет Сонячної системи може бути порушена значно раніше, ніж прогнозували попередні моделі. Причиною цього є нерівномірний, хаотичний характер втрати маси Сонцем на завершальних етапах його існування.
Раніше вчені припускали, що орбіти планет, зокрема газових гігантів, залишаться стабільними протягом мільярдів років навіть після того, як Сонце перетвориться на білого карлика. Ці прогнози базувалися на моделях, де втрата маси Сонцем відбувалася плавно. Однак нові дослідження, проведені групою астрофізиків, вказують на зовсім інший сценарій.
Астрофізики Костянтин Батигін і Джим Фуллер з Каліфорнійського технологічного інституту, а також Фред Адамс з Мічиганського університету, виявили, що процес втрати маси Сонцем під час його переходу в стадію червоного гіганта та подальшого скидання оболонок є більш турбулентним. Замість рівномірного виділення речовини, Сонце, ймовірно, викидатиме її окремими імпульсами. Кожен такий “поштовх” може суттєво змінювати положення Сонця та його гравітаційний вплив на планети, запускаючи ефект “випадкового блукання” для їхніх орбіт.
Несподівані наслідки хаотичної втрати маси
Ці імпульсні викиди маси, що спостерігаються у білих карликів, можуть призвести до дестабілізації орбіт зовнішніх планет. Дослідники змоделювали різні сценарії такого процесу. У найреалістичніших моделях, де розглядалася значна кількість етапів ежекції, майже 80% симуляцій показали, що зовнішні планети починають перетинати орбіти одна одної. Це може статися ще до того, як Сонце повністю завершить процес скидання своїх зовнішніх оболонок.
Наслідки такої дестабілізації можуть бути надзвичайно масштабними. Планети, такі як Уран і Нептун, можуть помінятися місцями або наблизитися до орбіти Юпітера. Сатурн, своєю чергою, може навіть покинути Сонячну систему. За результатами моделювання, приблизно 90% сценаріїв призводять до руйнування внутрішньої структури Сонячної системи протягом трьох мільярдів років після того, як Сонце стане білим карликом.
Перегляд терміну життя Сонячної системи
Раніше оцінки динамічної стабільності Сонячної системи сягали приблизно $10^{18}$ років, а тривалість існування орбітальної архітектури гігантських планет – близько 100 мільярдів років. Нові дослідження, опубліковані в The Astrophysical Journal Letters, кардинально змінюють ці прогнози.
Тепер, з урахуванням стохастичного характеру масової втрати Сонцем, термін існування стабільної Сонячної системи може скоротитися до менш ніж 10 мільярдів років загалом, причому значна частина руйнувань може відбутися ще до повного перетворення Сонця на білого карлика. Ця робота не тільки дає нове розуміння долі нашої власної планетної системи, але й має значення для вивчення стабільності інших зоряних систем у галактиці, оскільки подібні процеси завершення життя зірок є досить поширеними.
