Astronomiczne przewidywanie przyszłości
Naukowcy od setek lat próbują dojść do tego, jaki będzie los Układu Słonecznego. Zadanie to jest trudniejsze, niż mogłoby się wydawać. Im większa liczba ciał w dynamicznym układzie – ciał wchodzących ze sobą w interakcje – tym bardziej układ ten jest skomplikowany i tym trudniej przewidzieć jego przyszłość. Zagadnienie to znane jest jako „problem n ciał”.
Ze względu na złożoność Układu Słonecznego niemożliwe jest dokonywanie deterministycznych przewidywań dotyczących jego obiektów poza określoną skalą czasową. Po przekroczeniu od pięciu do dziesięciu milionów lat znika jakakolwiek pewność prognoz. Niemniej, jeśli uda się nam dowiedzieć, co stanie się z Układem Słonecznym, może dowiemy się też, jak z czasem ewoluuje Wszechświat.
Wybrakowane obliczenia
W 1999 roku astronomowie przewidzieli, że Układ Słoneczny będzie się powoli rozpadał po co najmniej trylionie lat. Obliczono wówczas, że właśnie po takim czasie rezonans orbitalny Jowisza i Saturna doprowadzi do oddzielenia się od naszego układu Urana. W nowej pracy uczeni twierdzą jednak, że nie wzięto w tych obliczeniach pod uwagę kilku ważnych czynników.
Pierwszym z tych czynników jest Słońce. Za około 5 miliardów lat to, umierając, zamieni się w czerwonego olbrzyma, pochłaniając Merkurego, Wenus i Ziemię. Następnie gwiazda wyrzuci prawie połowę swojej materii i zamieni się w białego karła o masie o 54% niższej. Ten spadek masy nie pozostanie bez wpływu na pozostałe planety układu. W związku z nim przyciąganie grawitacyjne gwiazdy będzie słabsze. Na dodatek, podczas gdy Układ Słoneczny będzie krążyć wokół galaktycznego centrum, inne gwiazdy powinny zbliżać się do niego wystarczająco, by zakłócać ruch orbitalny jego planet.
Najnowsze szacunki
Uwzględniając wymienione czynniki, badacze ze Stanów Zjednoczonych przeprowadzili 10 symulacji przyszłości Wszechświata. Symulacje te podzielono na dwie fazy, z których pierwsza kończyła się zamianą Słońca w białego karła. Jak się okazało, w przypadku każdej z symulacji miał miejsce podobny scenariusz.
Wygląda na to, że gdy Słońce zakończy swoje przeobrażenie w białego karła, orbity zewnętrznych planet Układu Słonecznego się poszerzą, choć pozostaną stosunkowo stabilne. To powiedziawszy, Jowisz i Saturn zostaną uwięzione w stabilnym rezonansie – za każdym razem, gdy Jowisz ukończy pięć okrążeń wokół Słońca, w tym samym czasie Saturn ukończy dwa. Powyższe okoliczności sprawią, że Układ Słoneczny będzie bardziej podatny na wpływ gwiazd okresowo się do niego zbliżających.
Ta podatność przyniesie skutki 30 miliardów lat później, gdy za sprawą gwiezdnych perturbacji orbity zewnętrznych planet Układu Słonecznego przestaną być stabilne. W rezultacie stosunkowo krótko po tym nasz układ opuszczą wszystkie planety poza jedną. Ta ostatnia samotna planeta utrzyma się w Układzie Słonecznym przez kolejne 50 miliardów lat, ale jej los jest przesądzony. W końcu i ona ucieknie w przestrzeń międzygwiezdną za sprawą grawitacyjnego wpływu innych gwiazd. Zatem, 100 miliardy lat po tym, gdy Słońce zamieni się w białego karła, Układ Słoneczny przestanie istnieć. To zdecydowanie wcześniej, niż zaproponowano w 1999 roku.
Jak naukowcy wyraźnie zaznaczają, z czasem wyniki obliczeń mogą ulec kolejnym zmianom. Te zależą bowiem od bieżących obserwacji lokalnego galaktycznego środowiska i szacunków na temat przelotów w pobliżu Układu Słonecznego innych gwiazd. Jednak nawet jeśli Układ Słoneczny przestanie istnieć jeszcze wcześniej lub później, jedno jest pewne – prawdopodobieństwo, że ludzkość przetrwa, by tego doświadczyć, jest znikome.
Źródło: Astronomical Journal, fot. tyt. NASA/JPL