Vores solsystem går fuldstændig i opløsning hurtigere, end vi troede

En hvid dværgstjerne efter at have udstødt sin masse for at danne en planetarisk tåge. (ESO/P. Weilbacher/AIP)

Selvom jorden under vores fødder føles solid og betryggende (det meste af tiden), varer intet i dette univers evigt.

En dag vil vores sol dø og udstøde en stor del af dens masse, før dens kerne skrumper ned i enhvid dværg, gradvist lækker varme, indtil det ikke er mere end en kold, mørk, død stenklump, tusind billioner år senere .

Men resten af ​​solsystemet vil være væk for længst. Ifølge nye simuleringer vil det kun tage 100 milliarder år for nogen tilbageværende planeter at smutte hen over galaksen og efterlade den døende Sol langt bagefter.



Astronomer og fysikere har forsøgt at puslespille solsystemets ultimative skæbne i mindst hundreder af år.

'At forstå solsystemets langsigtede dynamiske stabilitet udgør en af ​​astrofysikkens ældste sysler, og sporer tilbage til Newton selv, som spekulerede i, at gensidige interaktioner mellem planeter i sidste ende ville drive systemet ustabilt,' skrev astronomer Jon Zink fra University of University of Californien, Los Angeles, Konstantin Batygin fra Caltech og Fred Adams fra University of Michigan i deres nye avis .

Men det er meget vanskeligere, end det måske ser ud til. Jo større antal kroppe, der er involveret i et dynamisk system, der interagerer med hinanden, jo mere kompliceret vokser det system, og jo sværere er det at forudsige. Dette kaldes N-krops problem .

På grund af denne kompleksitet er det umuligt at lave deterministiske forudsigelser af solsystemets kredsløb forbi bestemte tidsskalaer. Efter omkring fem til 10 millioner år flyver visheden lige ud af vinduet.

Men hvis vi kan finde ud af, hvad der kommer til at ske med vores solsystem, vil det fortælle os noget om, hvordan universet kan udvikle sig, på tidsskalaer, der er langt længere end dets nuværende alder på 13,8 milliarder år.

I 1999 astronomer forudsagde at Solsystemet langsomt ville falde fra hinanden over en periode på mindst en milliard milliarder - det er 10^18 eller en kvintillion - år. Så lang tid ville det tage, beregnede de, at orbitale resonanser fra Jupiter og Saturn for at afkoble Uranus.

Ifølge Zinks team udelod denne beregning dog nogle vigtige påvirkninger, der kunne forstyrre solsystemet hurtigere.

For det første er der Solen.

Iomkring 5 milliarder år, når den dør, vil Solen svulme op til en rød kæmpe, der opsluger Merkur , Venus og Jorden. Så vil den udstøde næsten halvdelen af ​​sin masse, blæst væk i rummet på stjernevinde; den resterende hvide dværg vil være omkring kun 54 procent af den nuværende solmasse.

Dette massetab vil løsne Solens gravitationsgreb på de resterende planeter, Mars og de ydre gas- og isgiganter, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun.

For det andet, når solsystemet kredser om det galaktiske centrum, burde andre stjerner komme tæt nok på til at forstyrre planeternes kredsløb, omkring en gang hvert 23. millioner år.

'Ved at tage højde for tab af stjernemasse og inflationen af ​​de ydre planetbaner, vil disse møder blive mere indflydelsesrige,' skrev forskerne .

'Hvis der er tid nok, vil nogle af disse forbiflyvninger komme tæt nok på til at adskille - eller destabilisere - de resterende planeter.'

Med disse yderligere påvirkninger taget i betragtning i deres beregninger, kørte holdet 10 N-kropssimuleringer for de ydre planeter (udeladte Mars for at spare på beregningsomkostningerne, da dens indflydelse burde være ubetydelig) ved hjælp af den kraftfulde Delt Hoffman2-klynge . Disse simuleringer blev opdelt i to faser: op til slutningen af ​​Solens massetab og fasen, der kommer efter.

Selvom 10 simuleringer ikke er en stærk statistisk prøve, fandt holdet, at et lignende scenarie udspillede sig hver gang.

Efter at Solen har fuldført sin udvikling til en hvid dværg, har de ydre planeter en større bane, men forbliver stadig relativt stabile. Jupiter og Saturn bliver dog fanget i en stabil 5:2-resonans - for hver femte gang Jupiter kredser om Solen, kredser Saturn to gange (den eventuelle resonans er blevet foreslået mange gange, ikke mindst af Isaac Newton selv).

Disse udvidede baner, såvel som karakteristika ved planetresonansen, gør systemet mere modtageligt for forstyrrelser fra forbipasserende stjerner.

Efter 30 milliarder år ryster sådanne stjerneforstyrrelser disse stabile baner til kaotiske, hvilket resulterer i hurtigt planettab. Alle undtagen én planet undslipper deres baner og flygter ud i galaksen somuseriøse planeter.

Den sidste, ensomme planet holder sig i yderligere 50 milliarder år, men dens skæbne er beseglet. Til sidst bliver den også slået løs af tyngdekraften fra forbipasserende stjerner. I sidste ende, 100 milliarder år efter, at Solen er blevet til en hvid dværg, er solsystemet ikke mere.

Det er en betydeligt kortere tidsramme end den, der blev foreslået i 1999. Og, bemærker forskerne omhyggeligt, det er betinget af aktuelle observationer af det lokale galaktiske miljø og skønne over stjerneflyvninger, som begge kan ændre sig. Så det er på ingen måde indgraveret i sten.

Selvom estimater af tidslinjen for solsystemets undergang ændrer sig, er det dog stadig mange milliarder år væk. Sandsynligheden for, at menneskeheden overlever længe nok til at se det, er lille.

Sov godt!

Forskningen er publiceret i Det astronomiske tidsskrift .

Populære Kategorier: Tech , Ukategoriseret , Miljø , Mennesker , Forklarer , Fysik , Natur , Sundhed , Samfund , Plads ,

Om Os

Offentliggørelse Af Uafhængige, Beviste Fakta Om Rapporter Om Sundhed, Rum, Natur, Teknologi Og Miljøet.