Přestože se půda pod našima nohama zdá pevná a klidná (většinou), nic v tomto vesmíru netrvá věčně. Jednoho dne naše Slunce zemře, vyvrhne značnou část své hmoty, než se jeho jádro zmenší na bílého trpaslíka, postupně odčerpává teplo, až o tisíc bilionů let později nebude nic jiného než studený, tmavý, mrtvý kámen.
Do té doby ale žádná jiná část sluneční soustavy nebude. Podle nových simulací potřebují planety pouhých 100 miliard let, aby proletěly galaxií a nechaly umírající Slunce daleko za sebou. Astronomové a fyzici se pokoušejí přijít na konečný osud sluneční soustavy nejméně stovky let.
"Porozumění dlouhodobé dynamické stabilitě Sluneční soustavy je jednou z nejstarších oblastí astrofyziky, která sahá až k samotnému Newtonovi, který navrhl, že meziplanetární interakce nakonec vedou k nestabilitě systému," napsali astronomové ve svém novém článku.
Je to ale mnohem složitější, než by se mohlo zdát. Čím větší je počet těles účastnících se dynamického systému a vzájemně se ovlivňujících, tím složitější se tento systém stává a tím obtížnější je předvídat. Tomu se říká problém N-tělo.
Kvůli této složitosti je nemožné deterministicky předpovídat oběžné dráhy objektů ve Sluneční soustavě v určitých časových intervalech. Po pěti až deseti milionech let důvěra letí přímo z okna. Ale pokud dokážeme zjistit, co se stane s naší sluneční soustavou, řekne nám to něco o tom, jak se vesmír může vyvíjet v časovém měřítku daleko za jeho současným stářím 13,8 miliardy let.
V roce 1999 astronomové předpověděli, že se sluneční soustava pomalu rozpadne po dobu nejméně miliardy miliard (nebo kvintilionů) let. Podle jejich výpočtů přesně tak dlouho trvá, než orbitální rezonance Jupitera a Saturnu oddělí Uran. Tento výpočet však nezohledňuje některé důležité faktory, které by mohly sluneční soustavu zničit dříve.
Za prvé je to Slunce.
Po 5 miliardách let, před smrtí, se Slunce stane červeným obrem, který spolkne Merkur, Venuši a Zemi. Poté vymrští téměř polovinu své hmoty unášené hvězdným větrem do vesmíru; bílý trpaslík, který zůstane na svém místě, bude mít pouze 54 procent současné hmotnosti Slunce. Tato ztráta hmoty oslabí gravitační sevření Slunce na planetách, Marsu, vnějších plynových a ledových obrech, Jupiteru, Saturnu, Uranu a Neptunu.
Za druhé, protože sluneční soustava obíhá kolem galaktického středu, ostatní hvězdy se musí přiblížit dostatečně blízko, aby narušily oběžné dráhy planet. "Pokud vezmeme v úvahu ztrátu hvězdné hmoty a bobtnání oběžných drah vnějších planet, tato setkání budou mít větší vliv," píší vědci. S přihlédnutím k těmto dodatečným efektům ve svých výpočtech tým provedl 10 simulací N-těl pro vnější planety pomocí výkonného generála cluster HOFFMAN2. Tyto simulace byly rozděleny do dvou fází: před koncem úbytku hmoty Slunce a fáze, která nastává poté. Přestože 10 simulací není spolehlivý statistický vzorek, tým zjistil, že pokaždé se odehrával podobný scénář.
Poté, co Slunce dokončí svůj vývoj v bílého trpaslíka, budou mít vnější planety velkou oběžnou dráhu, ale stále zůstanou relativně stabilní. Jupiter a Saturn však budou ve stálé rezonanci 5:2 – na každých pět oběhů Jupitera kolem Slunce oběhne Saturn dvakrát (tato možná rezonance byla naznačena mnohokrát, v neposlední řadě samotným Isaacem Newtonem).
Tyto prodloužené oběžné dráhy, stejně jako charakteristiky planetární rezonance, učiní systém náchylnější k hvězdným vlivům. Za 30 miliard let přemění takové hvězdné poruchy tyto stabilní dráhy na chaotické, což povede k rychlé ztrátě planety. Všechny planety kromě jedné vyletí ze svých oběžných drah a stanou se darebnými planetami.
Tato poslední, osamělá planeta bude existovat dalších 50 miliard let, ale o jejím osudu bude rozhodnuto. Nakonec bude také vyvrácena z oběžné dráhy gravitační silou hvězd, které kolem ní proletí. Koneckonců, 100 miliard let poté, co se Slunce promění v bílého trpaslíka, bude Sluneční soustava pryč.
To je mnohem kratší období, než bylo navrženo v roce 1999. A jak vědci pečlivě poznamenávají, závisí to na současných pozorováních místního galaktického prostředí a odhadech hvězdného tranzitu, které se mohou změnit. Takže to není v žádném případě vytesané do kamene. I kdyby se odhady o časovém měřítku smrti sluneční soustavy skutečně změnily, je stále mnoho miliard let daleko. Pravděpodobnost, že lidstvo bude žít dostatečně dlouho, aby to vidělo, je velmi malá.
Přečtěte si také: