Iako tlo pod našim nogama izgleda čvrsto i mirno (većinu vremena), ništa u ovom svemiru ne traje vječno. Jednog dana naše Sunce će umrijeti, izbacivši značajan dio svoje mase, prije nego što se njegovo jezgro skupi u bijeli patuljak, postepeno odvodeći toplinu sve dok hiljadu triliona godina kasnije ne bude ništa više od hladnog, tamnog, mrtvog kamena.
Ali do tog vremena neće biti drugog dijela Sunčevog sistema. Prema novim simulacijama, planetama je potrebno samo 100 milijardi godina da prolete kroz galaksiju, ostavljajući umiruće Sunce daleko iza sebe. Astronomi i fizičari pokušavaju otkriti konačnu sudbinu Sunčevog sistema najmanje stotinama godina.
"Razumijevanje dugoročne dinamičke stabilnosti Sunčevog sistema jedno je od najstarijih područja astrofizike, koje datira još od samog Newtona, koji je sugerirao da će međuplanetarne interakcije na kraju dovesti do nestabilnosti sistema", napisali su astronomi u svom novom radu.
Ali to je mnogo komplikovanije nego što se čini. Što je veći broj tijela koja učestvuju u dinamičkom sistemu, koja međusobno djeluju, ovaj sistem postaje složeniji i teže ga je predvidjeti. Ovo se zove problem N-tijelo.
Zbog ove složenosti, nemoguće je deterministički predvidjeti orbite objekata u Sunčevom sistemu u određenim vremenskim intervalima. Nakon pet do deset miliona godina, samopouzdanje leti pravo kroz prozor. Ali ako možemo da shvatimo šta se dešava sa našim Sunčevim sistemom, to će nam reći nešto o tome kako univerzum može evoluirati na vremenskim skalama daleko iznad svoje sadašnje starosti od 13,8 milijardi godina.
Astronomi su 1999. godine predvideli da će se Sunčev sistem polako raspasti tokom perioda od najmanje milijardu milijardi (ili kvintiliona) godina. Prema njihovim proračunima, upravo toliko vremena je potrebno da orbitalne rezonancije Jupitera i Saturna razdvoje Uran. Međutim, ova računica ne uzima u obzir neke važne faktore koji bi mogli prije uništiti Sunčev sistem.
Prvo, to je Sunce.
Nakon 5 milijardi godina, prije smrti, Sunce će postati crveni džin koji će progutati Merkur, Veneru i Zemlju. Tada će skoro polovinu svoje mase koju nosi zvezdani vetar izbaciti u svemir; bijeli patuljak koji će ostati na svom mjestu iznosit će samo 54 posto trenutne mase Sunca. Ovaj gubitak mase oslabit će gravitacijski stisak Sunca na planete, Mars, vanjske plinovite i ledene divove, Jupiter, Saturn, Uran i Neptun.
Drugo, budući da se Sunčev sistem okreće oko galaktičkog centra, druge zvijezde moraju doći dovoljno blizu da poremete orbite planeta. "Ako uzmemo u obzir gubitak zvjezdane mase i oticanje orbita vanjskih planeta, ovi će susreti postati utjecajniji", pišu istraživači. Uzimajući ove dodatne efekte u obzir u svojim proračunima, tim je izveo 10 simulacija N-tijela za vanjske planete koristeći moćnu generalnu cluster HOFFMAN2. Ove simulacije su podijeljene u dvije faze: prije kraja gubitka mase Sunca i fazu koja nastupa nakon. Iako 10 simulacija nije pouzdan statistički uzorak, tim je otkrio da se svaki put odigrao sličan scenario.
Nakon što Sunce završi svoju evoluciju u bijelog patuljka, vanjske planete će imati veliku orbitu, ali će i dalje ostati relativno stabilne. Jupiter i Saturn će, međutim, biti u stalnoj rezonanciji 5:2 - svakih pet puta koliko Jupiter kruži oko Sunca, Saturn kruži dva puta (ova moguća rezonancija je sugerisana mnogo puta, ne samo Isak Njutn).
Ove proširene orbite, kao i karakteristike planetarne rezonancije, učiniće sistem podložnijim uticajima zvezda. Za 30 milijardi godina, takve zvjezdane perturbacije će transformirati ove stabilne orbite u haotične, što će dovesti do brzog gubitka planete. Sve planete osim jedne će izletjeti sa svojih orbita i postati skitnice.
Ova posljednja, usamljena planeta postojat će još 50 milijardi godina, ali će se odlučiti o njenoj sudbini. Na kraju će i on biti isključen iz orbite zbog gravitacionog privlačenja zvijezda koje će proletjeti pored njega. Na kraju krajeva, 100 milijardi godina nakon što se Sunce pretvori u bijelog patuljka, Sunčev sistem će nestati.
Ovo je mnogo kraći vremenski period od onog predloženog 1999. godine. I, kako istraživači pažljivo primjećuju, to ovisi o trenutnim opažanjima lokalnog galaktičkog okruženja i procjenama tranzita zvijezda, koje su podložne promjenama. Dakle, ovo nikako nije uklesano. Čak i ako se procjene o vremenskoj skali smrti Sunčevog sistema zaista promijene, on je još uvijek udaljen mnogo milijardi godina. Vjerovatnoća da će čovječanstvo poživjeti dovoljno dugo da to vidi vrlo je mala.
Pročitajte također: