Сонячна система може втратити стабільність набагато раніше, ніж вважали астрономи. Нове дослідження показало, що після перетворення Сонця на білого карлика орбіти планет можуть стати нестабільними вже приблизно через мільярд років, хоча раніше цей процес оцінювали в десятки мільярдів років.
Науковці Каліфорнійського технологічного інституту виявили механізм, який може суттєво прискорити руйнування нинішньої структури Сонячної системи. Йдеться про нерівномірну втрату Сонцем маси наприкінці його існування.
Астроном Костянтин Батигін разом із колегами провів 672 комп’ютерні симуляції, щоб з’ясувати, як майбутні зміни Сонця вплинуть на орбіти планет. Отримані результати показали, що навіть порівняно невеликі зміщення зорі можуть мати серйозні наслідки для всієї системи.
Наприкінці свого життєвого циклу Сонце перетвориться на червоного гіганта, після чого скине зовнішню оболонку. Згодом від нього залишиться білий карлик — компактний зоряний залишок.
За припущенням дослідників, втрата маси може відбуватися не плавно, а через численні окремі викиди речовини. Учені розглянули сценарій, за якого Сонце здійснить приблизно 4600 таких викидів.
Маса кожного з них може становити близько однієї десятитисячної початкової маси Сонця. Хоча окремо ці викиди здаються невеликими, їхня сукупна дія здатна змінити рух зорі.
Кожен нерівномірний викид речовини створюватиме ефект віддачі, подібний до реактивного поштовху. За розрахунками астрономів, характерна швидкість такого зміщення Сонця може становити приблизно сім метрів за секунду.
Саме ці невеликі поштовхи здатні порушити гравітаційну рівновагу між планетами. Особливо вразливими можуть виявитися зовнішні області Сонячної системи.
Результати моделювання виявилися несподіваними навіть для дослідників. У 37 із 48 сценаріїв, які враховували нерівномірні викиди ще на стадії червоного гіганта, орбіти планет починали перетинатися до утворення білого карлика.
У деяких випадках гравітаційні взаємодії призводили до повного викидання Сатурна за межі Сонячної системи. Інші симуляції показали сценарії, за яких Уран і Нептун мінялися місцями.
Приблизно через три мільярди років після появи білого карлика майже 90% змодельованих систем втрачали стабільність. Це свідчить про можливість значно швидшого руйнування звичного розташування планет.
Раніше астрономи припускали, що зовнішні планети можуть залишатися на відносно стабільних орбітах до 100 мільярдів років. Нові розрахунки допускають появу серйозних порушень уже приблизно через мільярд років після перетворення Сонця на білого карлика.
Водночас дослідники наголошують, що отримані результати не є остаточним прогнозом майбутнього Сонячної системи. Вони значною мірою залежать від того, якою насправді буде маса окремих викидів сонячної речовини.
Якщо викиди виявляться значно меншими, ситуація може розвиватися зовсім інакше. За такого сценарію понад 98% змодельованих систем залишалися стабільними протягом усього періоду розрахунків.
Наразі науковці не можуть підтвердити, що Сонце наприкінці свого існування справді скидатиме зовнішню оболонку настільки нерівномірно. Для моделювання вони використали параметри, отримані зі спостережень за іншими зорями.
🌟 Читайте «Експерт» у своєму смартфоні — додайте нас в Google Discover
