على الرغم من أن الأرض تحت أقدامنا تبدو صلبة وهادئة (معظم الوقت) ، لا شيء في هذا الكون يدوم إلى الأبد. في يوم من الأيام ، ستموت شمسنا ، وتطرد جزءًا كبيرًا من كتلتها ، قبل أن يتقلص لبها إلى قزم أبيض ، مما يؤدي إلى استنزاف الحرارة تدريجيًا حتى بعد ألف تريليون سنة ، فهي ليست أكثر من حجر بارد ، مظلم ، ميت.
لكن لن يكون هناك جزء آخر من النظام الشمسي بحلول ذلك الوقت. وفقًا لعمليات المحاكاة الجديدة ، تحتاج الكواكب إلى 100 مليار سنة فقط للطيران عبر المجرة ، تاركة الشمس المحتضرة وراءها بعيدًا. يحاول علماء الفلك والفيزياء معرفة المصير النهائي للنظام الشمسي منذ مئات السنين على الأقل.
كتب علماء الفلك في ورقتهم الجديدة: "يعد فهم الاستقرار الديناميكي طويل المدى للنظام الشمسي أحد أقدم مجالات الفيزياء الفلكية ، ويعود تاريخه إلى نيوتن نفسه ، الذي اقترح أن التفاعلات بين الكواكب ستؤدي في النهاية إلى عدم استقرار النظام".
لكن الأمر أكثر تعقيدًا مما قد يبدو. كلما زاد عدد الهيئات المشاركة في نظام ديناميكي ، والتي تتفاعل مع بعضها البعض ، زاد تعقيد هذا النظام وزادت صعوبة التنبؤ به. هذا يسمى مشكلة N- الجسم.
بسبب هذا التعقيد ، من المستحيل التنبؤ بشكل قاطع بمدارات الأجسام في النظام الشمسي في فترات زمنية معينة. بعد خمسة إلى عشرة ملايين سنة ، تطير الثقة خارج النافذة. ولكن إذا تمكنا من معرفة ما يحدث لنظامنا الشمسي ، فسوف يخبرنا شيئًا عن كيفية تطور الكون على مقاييس زمنية تتجاوز بكثير عمره الحالي البالغ 13,8 مليار سنة.
في عام 1999 ، توقع علماء الفلك أن النظام الشمسي سوف يتفكك ببطء على مدى فترة لا تقل عن مليار مليار (أو كوينتيليون) سنة. وفقًا لحساباتهم ، هذا هو بالضبط الوقت الذي يستغرقه الرنين المداري لكوكب المشتري وزحل لفصل أورانوس. ومع ذلك ، فإن هذا الحساب لا يأخذ في الاعتبار بعض العوامل المهمة التي يمكن أن تدمر النظام الشمسي عاجلاً.
أولاً ، إنها الشمس.
بعد 5 مليارات سنة ، قبل الموت ، ستصبح الشمس عملاقًا أحمر يبتلع عطارد والزهرة والأرض. ثم ستقذف ما يقرب من نصف كتلتها التي تحملها الرياح النجمية إلى الفضاء. القزم الأبيض الذي سيبقى في مكانه سيكون 54 بالمائة فقط من الكتلة الحالية للشمس. سيؤدي فقدان الكتلة هذا إلى إضعاف قبضة جاذبية الشمس على الكواكب والمريخ والغاز الخارجي وعمالقة الجليد والمشتري وزحل وأورانوس ونبتون.
ثانيًا ، نظرًا لأن النظام الشمسي يدور حول مركز المجرة ، يجب أن تقترب النجوم الأخرى بما يكفي لتعكير صفو مدارات الكواكب. كتب الباحثون: "إذا أخذنا في الاعتبار فقدان الكتلة النجمية وتضخم مدارات الكواكب الخارجية ، فإن هذه اللقاءات ستصبح أكثر تأثيرًا". مع الأخذ في الاعتبار هذه التأثيرات الإضافية في حساباتهم ، أجرى الفريق 10 عمليات محاكاة لجسم N للكواكب الخارجية باستخدام الجنرال القوي تَجَمَّع هوفمان 2. تم تقسيم هذه المحاكاة إلى مرحلتين: قبل نهاية فقدان كتلة الشمس والمرحلة التي تحدث بعد ذلك. على الرغم من أن 10 عمليات محاكاة ليست عينة إحصائية موثوقة ، وجد الفريق أن سيناريو مماثل يتم تنفيذه في كل مرة.
بعد أن تكمل الشمس تطورها إلى قزم أبيض ، سيكون للكواكب الخارجية مدار كبير لكنها ستظل مستقرة نسبيًا. ومع ذلك ، سيكون كوكب المشتري وزحل في صدى ثابت 5: 2 - لكل خمسة أضعاف يدور كوكب المشتري حول الشمس ، يدور زحل مرتين (تم اقتراح هذا الرنين المحتمل عدة مرات ، ليس أقلها إسحاق نيوتن نفسه).
هذه المدارات الممتدة ، بالإضافة إلى خصائص الرنين الكوكبي ، ستجعل النظام أكثر عرضة للتأثيرات النجمية. في غضون 30 مليار سنة ، ستحول هذه الاضطرابات النجمية هذه المدارات المستقرة إلى مدارات فوضوية ، مما يؤدي إلى فقدان الكوكب بسرعة. ستطير جميع الكواكب باستثناء واحد من مداراتها وتصبح كواكب مارقة.
سيظل هذا الكوكب الأخير الوحيد موجودًا لمدة 50 مليار سنة أخرى ، لكن مصيرها سيتقرر. في نهاية المطاف ، سيتم أيضًا فصله عن مداره بفعل قوة الجاذبية للنجوم التي ستطير خلفه. بعد كل شيء ، بعد 100 مليار سنة من تحول الشمس إلى قزم أبيض ، سيختفي النظام الشمسي.
هذه فترة زمنية أقصر بكثير من تلك المقترحة في عام 1999. وكما لاحظ الباحثون بعناية ، فإن ذلك يعتمد على الملاحظات الحالية لبيئة المجرة المحلية وتقديرات العبور النجمي ، والتي هي عرضة للتغيير. لذلك هذا ليس بأي حال من الأحوال في حجر. حتى لو تغيرت التقديرات على المقياس الزمني لموت النظام الشمسي حقًا ، فلا يزال هناك عدة مليارات من السنين. إن احتمالية أن تعيش البشرية لفترة كافية لترى ذلك ضئيلة للغاية.
اقرأ أيضا: