اگرچه زمین زیر پای ما محکم و آرام به نظر می رسد (بیشتر اوقات)، هیچ چیز در این جهان برای همیشه ماندگار نیست. یک روز خورشید ما خواهد مرد و بخش قابل توجهی از جرم خود را به بیرون پرتاب می کند، قبل از اینکه هسته اش به یک کوتوله سفید کوچک شود و به تدریج گرما را تخلیه می کند تا اینکه هزار تریلیون سال بعد چیزی بیش از یک سنگ سرد، تاریک و مرده نیست.
اما تا آن زمان هیچ بخش دیگری از منظومه شمسی وجود نخواهد داشت. بر اساس شبیه‌سازی‌های جدید، سیارات فقط به ۱۰۰ میلیارد سال زمان نیاز دارند تا در کهکشان پرواز کنند و خورشید در حال مرگ را بسیار پشت سر بگذارند. ستاره شناسان و فیزیکدانان حداقل صدها سال است که در تلاش برای کشف سرنوشت نهایی منظومه شمسی بوده اند.
اخترشناسان در مقاله جدید خود نوشتند: "درک پایداری دینامیکی طولانی مدت منظومه شمسی یکی از قدیمی ترین حوزه های اخترفیزیک است که قدمت آن به خود نیوتن برمی گردد، او پیشنهاد کرد که فعل و انفعالات بین سیاره ای در نهایت منجر به بی ثباتی منظومه می شود."
اما بسیار پیچیده تر از آن چیزی است که ممکن است به نظر برسد. هر چه تعداد اجسام شرکت کننده در یک سیستم پویا بیشتر باشد و با یکدیگر تعامل داشته باشند، این سیستم پیچیده تر می شود و پیش بینی آن دشوارتر می شود. به این می گویند مشکل بدن N.
به دلیل این پیچیدگی، پیش بینی قطعی مدار اجرام در منظومه شمسی در بازه های زمانی معین غیرممکن است. بعد از پنج تا ده میلیون سال، اعتماد به نفس از پنجره بیرون می رود. اما اگر بتوانیم بفهمیم چه اتفاقی برای منظومه شمسی می‌افتد، به ما چیزی در مورد چگونگی تکامل کیهان در مقیاس‌های زمانی بسیار فراتر از سن کنونی 13,8 میلیارد ساله‌اش می‌گوید.
در سال 1999، ستاره شناسان پیش بینی کردند که منظومه شمسی به آرامی در طی یک دوره حداقل یک میلیارد میلیارد (یا کوینتیلیون) سال متلاشی خواهد شد. طبق محاسبات آنها، دقیقاً چقدر طول می کشد تا رزونانس های مداری مشتری و زحل اورانوس را از هم جدا کنند. با این حال، در این محاسبه برخی از عوامل مهمی که می تواند منظومه شمسی را زودتر نابود کند، در نظر نمی گیرد.
اول، خورشید است.
پس از 5 میلیارد سال، قبل از مرگ، خورشید به غول سرخ تبدیل می شود و عطارد، زهره و زمین را می بلعد. سپس تقریباً نیمی از جرم خود را که توسط باد ستاره ای حمل می شود به فضا پرتاب خواهد کرد. کوتوله سفیدی که در جای خود باقی خواهد ماند تنها 54 درصد جرم فعلی خورشید خواهد بود. این کاهش جرم باعث تضعیف قدرت گرانشی خورشید در سیارات، مریخ، غول‌های گاز و یخ بیرونی، مشتری، زحل، اورانوس و نپتون می‌شود.
دوم، چون منظومه شمسی به دور مرکز کهکشانی می چرخد، ستاره های دیگر باید به اندازه کافی نزدیک شوند تا مدار سیارات را مختل کنند. محققان می نویسند: «اگر از دست دادن جرم ستاره ها و تورم مدار سیارات بیرونی را در نظر بگیریم، این برخوردها تأثیرگذارتر می شود. این تیم با در نظر گرفتن این اثرات اضافی در محاسبات خود، 10 شبیه سازی N-جسم را برای سیارات بیرونی با استفاده از ژنرال قدرتمند انجام داد. خوشه هافمن 2. این شبیه سازی ها به دو مرحله تقسیم شدند: قبل از پایان از دست دادن جرم خورشید و فازی که پس از آن رخ می دهد. اگرچه 10 شبیه سازی نمونه آماری قابل اعتمادی نیست، تیم دریافت که هر بار سناریوی مشابهی اجرا می شود.
پس از تکمیل تکامل خورشید به یک کوتوله سفید، سیارات بیرونی مدار بزرگی خواهند داشت اما همچنان نسبتاً پایدار خواهند ماند. با این حال، مشتری و زحل در یک رزونانس ثابت 5:2 خواهند بود - به ازای هر پنج باری که مشتری به دور خورشید می‌گردد، زحل دو بار به دور خورشید می‌چرخد (این تشدید احتمالی بارها پیشنهاد شده است، به ویژه توسط خود اسحاق نیوتن).
این مدارهای گسترده و همچنین ویژگی‌های تشدید سیاره‌ای، منظومه را در برابر تأثیرات ستاره‌ای مستعدتر می‌کند. در 30 میلیارد سال، چنین آشفتگی های ستاره ای این مدارهای پایدار را به مدارهای پر هرج و مرج تبدیل خواهند کرد که منجر به از دست رفتن سریع سیاره می شود. همه سیارات به جز یکی از مدارهای خود پرواز می کنند و به سیارات سرکش تبدیل می شوند.
این آخرین سیاره تنها تا 50 میلیارد سال دیگر وجود خواهد داشت، اما سرنوشت آن مشخص خواهد شد. در نهایت، توسط کشش گرانشی ستارگانی که از کنار آن عبور خواهند کرد، از مدار خارج خواهد شد. به هر حال، 100 میلیارد سال پس از تبدیل شدن خورشید به یک کوتوله سفید، منظومه شمسی از بین خواهد رفت.
این مدت زمان بسیار کوتاه‌تری نسبت به دوره پیشنهادی در سال 1999 است. و همانطور که محققان به دقت خاطرنشان کردند، این امر به مشاهدات فعلی محیط کهکشانی محلی و تخمین‌های گذر ستاره‌ای بستگی دارد که در معرض تغییر هستند. بنابراین این به هیچ وجه در سنگ نیست. حتی اگر تخمین‌های مربوط به مقیاس زمانی مرگ منظومه شمسی واقعاً تغییر کند، هنوز چندین میلیارد سال با آن فاصله داریم. احتمال اینکه بشریت آنقدر عمر کند که این را ببیند بسیار اندک است.
همچنین بخوانید: