למרות שהאדמה מתחת לרגלינו נראית מוצקה ורגועה (רוב הזמן), שום דבר ביקום הזה לא נמשך לנצח. יום אחד השמש שלנו תמות, ותוציא חלק ניכר מהמסה שלה, לפני הליבה שלה תתכווץ לגמד לבן, ותנקז חום בהדרגה עד אלף טריליון שנים מאוחר יותר היא לא יותר מאבן קרה, כהה ומתה.
אבל לא יהיה חלק אחר של מערכת השמש עד אז. לפי סימולציות חדשות, כוכבי הלכת צריכים רק 100 מיליארד שנים כדי לעוף דרך הגלקסיה, ומשאירים את השמש הגוססת הרחק מאחור. אסטרונומים ופיזיקאים מנסים להבין את גורלה הסופי של מערכת השמש במשך מאות שנים לפחות.
"הבנת היציבות הדינמית ארוכת הטווח של מערכת השמש היא אחד התחומים העתיקים ביותר של האסטרופיזיקה, שראשיתה בניוטון עצמו, שהציע שאינטראקציות בין-כוכביות יובילו בסופו של דבר לאי יציבות המערכת", כתבו האסטרונומים במאמרם החדש.
אבל זה הרבה יותר מסובך ממה שזה נראה. ככל שמספר הגופים המשתתפים במערכת דינמית גדול יותר, המקיימים אינטראקציה זה עם זה, כך מערכת זו הופכת מורכבת יותר וקשה יותר לחזות אותה. זה נקרא בעיה N-גוף.
בגלל המורכבות הזו, אי אפשר לחזות באופן דטרמיניסטי את מסלוליהם של עצמים במערכת השמש במרווחי זמן מסוימים. אחרי חמישה עד עשרה מיליון שנים, הביטחון עף ישירות מהחלון. אבל אם נוכל להבין מה קורה למערכת השמש שלנו, זה יגיד לנו משהו על האופן שבו היקום יכול להתפתח בסקאלות זמן הרבה מעבר לגילו הנוכחי של 13,8 מיליארד שנים.
בשנת 1999, אסטרונומים חזו שמערכת השמש תתפורר לאט במשך תקופה של לפחות מיליארד מיליארד (או קווינטיליון) שנים. לפי החישובים שלהם, זה בדיוק הזמן שלוקח לתהודות המסלול של צדק ושבתאי להפריד בין אורנוס. עם זאת, חישוב זה אינו לוקח בחשבון כמה גורמים חשובים שעלולים להרוס את מערכת השמש מוקדם יותר.
ראשית, זו השמש.
לאחר 5 מיליארד שנים, לפני המוות, השמש תהפוך לענק אדום, הבולע את מרקורי, נוגה וכדור הארץ. אז הוא יפלוט כמעט מחצית ממסה הנישאת על ידי רוח הכוכבים לחלל; הננס הלבן שיישאר במקומו יהיה רק 54 אחוז מהמסה הנוכחית של השמש. אובדן המסה הזה יחליש את אחיזת הכבידה של השמש בכוכבי הלכת, מאדים, ענקי הגז והקרח החיצוניים, צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון.
שנית, מכיוון שמערכת השמש סובבת סביב המרכז הגלקטי, כוכבים אחרים חייבים להתקרב מספיק כדי להפריע למסלולי כוכבי הלכת. "אם ניקח בחשבון את אובדן מסת הכוכבים ואת התנפחות המסלולים של כוכבי הלכת החיצוניים, המפגשים הללו יהפכו למשפיעים יותר", כותבים החוקרים. בהתחשב בהשפעות הנוספות הללו בחישוביהם, הצוות הפעיל 10 הדמיות N-גוף עבור כוכבי הלכת החיצוניים באמצעות הגנרל החזק אשכול הופמן2. הדמיות אלו חולקו לשני שלבים: לפני תום אובדן המסה של השמש והשלב המתרחש לאחר מכן. למרות ש-10 סימולציות אינן מדגם סטטיסטי אמין, הצוות מצא שתרחיש דומה התרחש בכל פעם.
לאחר שהשמש תשלים את התפתחותה לננס לבן, לכוכבי הלכת החיצוניים יהיה מסלול גדול אך עדיין יישארו יציבים יחסית. צדק ושבתאי, לעומת זאת, יהיו בתהודה יציבה של 5:2 - על כל חמש פעמים שצדק מקיף את השמש, שבתאי מקיף פעמיים (תהודה אפשרית זו הוצעה פעמים רבות, לא מעט על ידי אייזק ניוטון עצמו).
מסלולים מורחבים אלה, כמו גם מאפייני תהודה פלנטרית, יהפכו את המערכת לרגישה יותר להשפעות כוכבים. בעוד 30 מיליארד שנה, הפרעות כוכבים כאלה יהפכו את המסלולים היציבים הללו למסלולים כאוטיים, שיובילו לאובדן מהיר של כדור הארץ. כל כוכבי הלכת מלבד אחד יעופו ממסלוליהם ויהפכו לכוכבי לכת נוכלים.
כוכב הלכת האחרון והבודד הזה יתקיים עוד 50 מיליארד שנה, אבל גורלו יוכרע. בסופו של דבר, הוא גם יוסר מהמסלול על ידי כוח הכבידה של הכוכבים שיעופו על פניו. אחרי הכל, 100 מיליארד שנים אחרי שהשמש תהפוך לננס לבן, מערכת השמש תיעלם.
זהו פרק זמן קצר בהרבה מזה שהוצע ב-1999. וכפי שהחוקרים מציינים בזהירות, זה תלוי בתצפיות עדכניות של הסביבה הגלקטית המקומית ובהערכות של מעבר כוכבים, הנתונים לשינויים. אז זה בשום אופן לא חקוק באבן. גם אם ההערכות על סולם הזמן של מותה של מערכת השמש באמת משתנות, היא עדיין רחוקה מיליארדי שנים רבות. הסבירות שהאנושות תחיה מספיק זמן כדי לראות זאת קלושה מאוד.
קרא גם: