Selv om bakken under føttene våre virker solid og rolig (mesteparten av tiden), varer ingenting i dette universet evig. En dag vil solen vår dø, og skyte ut en betydelig del av massen, før dens kjerne krymper til en hvit dverg, gradvis tapper varme til tusen billioner år senere den ikke er noe mer enn en kald, mørk, død stein.
Men det vil ikke være noen annen del av solsystemet på den tiden. I følge nye simuleringer trenger planeter bare 100 milliarder år på å fly gjennom galaksen, og etterlater den døende solen langt bak. Astronomer og fysikere har forsøkt å finne ut den endelige skjebnen til solsystemet i minst hundrevis av år.
"Å forstå den langsiktige dynamiske stabiliteten til solsystemet er et av de eldste områdene innen astrofysikk, som dateres tilbake til Newton selv, som antydet at interplanetariske interaksjoner til slutt ville føre til systemustabilitet," skrev astronomene i sin nye artikkel.
Men det er mye mer komplisert enn det kan virke. Jo større antall kropper som deltar i et dynamisk system, som samhandler med hverandre, jo mer komplekst blir dette systemet og jo vanskeligere er det å forutsi. Dette kalles et problem N-kropp.
På grunn av denne kompleksiteten er det umulig å deterministisk forutsi banene til objekter i solsystemet med bestemte tidsintervaller. Etter fem til ti millioner år flyr selvtilliten rett ut av vinduet. Men hvis vi kan finne ut hva som skjer med solsystemet vårt, vil det fortelle oss noe om hvordan universet kan utvikle seg på tidsskalaer langt utover sin nåværende alder på 13,8 milliarder år.
I 1999 spådde astronomer at solsystemet sakte ville gå i oppløsning over en periode på minst en milliard milliarder (eller kvintillioner) år. I følge deres beregninger er dette nøyaktig hvor lang tid det tar før baneresonansene til Jupiter og Saturn skiller Uranus. Denne beregningen tar imidlertid ikke hensyn til noen viktige faktorer som kan ødelegge solsystemet tidligere.
For det første er det solen.
Etter 5 milliarder år, før døden, vil solen bli en rød gigant som svelger Merkur, Venus og Jorden. Da vil den kaste ut nesten halvparten av sin masse båret av stjernevinden ut i verdensrommet; den hvite dvergen som vil forbli på sin plass vil bare utgjøre 54 prosent av solens nåværende masse. Dette tapet av masse vil svekke solens gravitasjonsgrep på planetene, Mars, de ytre gass- og isgigantene, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun.
For det andre, fordi solsystemet kretser rundt det galaktiske sentrum, må andre stjerner komme nær nok til å forstyrre planetenes baner. «Hvis vi tar hensyn til tapet av stjernemasse og hevelsen av banene til de ytre planetene, vil disse møtene bli mer innflytelsesrike», skriver forskerne. Ved å ta hensyn til disse tilleggseffektene i sine beregninger, kjørte teamet 10 N-kroppssimuleringer for de ytre planetene ved å bruke den kraftige generalen klynge HOFFMAN2. Disse simuleringene ble delt inn i to faser: før slutten av massetapet av solen og fasen som oppstår etter. Selv om 10 simuleringer ikke er et pålitelig statistisk utvalg, fant teamet at et lignende scenario utspilte seg hver gang.
Etter at solen har fullført sin utvikling til en hvit dverg, vil de ytre planetene ha en stor bane, men vil fortsatt være relativt stabile. Jupiter og Saturn vil imidlertid være i en jevn 5:2-resonans – for hver femte gang Jupiter går i bane rundt Solen, går Saturn i bane to ganger (denne mulige resonansen har blitt foreslått mange ganger, ikke minst av Isaac Newton selv).
Disse utvidede banene, så vel som planetariske resonansegenskaper, vil gjøre systemet mer mottakelig for stjernepåvirkninger. Om 30 milliarder år vil slike stjerneforstyrrelser forvandle disse stabile banene til kaotiske, noe som vil føre til at planeten tapes raskt. Alle unntatt én av planetene vil fly av banene sine og bli useriøse planeter.
Denne siste, ensomme planeten vil eksistere i ytterligere 50 milliarder år, men dens skjebne vil avgjøres. Etter hvert vil den også bli dekretert av tyngdekraften til stjernene som vil fly forbi den. Tross alt, 100 milliarder år etter at solen blir til en hvit dverg, vil solsystemet være borte.
Dette er en mye kortere tidsperiode enn den som ble foreslått i 1999. Og, som forskerne nøye bemerker, avhenger det av nåværende observasjoner av det lokale galaktiske miljøet og estimater av stjernepassasjer, som kan endres. Så dette er på ingen måte hugget i stein. Selv om estimatene på tidsskalaen for solsystemets død virkelig endrer seg, er det fortsatt mange milliarder år unna. Sannsynligheten for at menneskeheten vil leve lenge nok til å se dette er svært liten.
Les også: