Hoci sa nám zem pod nohami zdá pevná a pokojná (väčšinu času), nič v tomto vesmíre netrvá večne. Jedného dňa naše Slnko zomrie, vyvrhne značnú časť svojej hmoty, skôr než sa jeho jadro zmrští na bieleho trpaslíka, postupne odčerpáva teplo, až kým o tisíc biliónov rokov neskôr nebude nič iné ako studený, tmavý, mŕtvy kameň.
Ale v tom čase už nebude existovať žiadna iná časť slnečnej sústavy. Podľa nových simulácií potrebujú planéty len 100 miliárd rokov na to, aby preleteli galaxiou a nechali umierajúce Slnko ďaleko za sebou. Astronómovia a fyzici sa snažia prísť na konečný osud slnečnej sústavy najmenej stovky rokov.
„Pochopenie dlhodobej dynamickej stability Slnečnej sústavy je jednou z najstarších oblastí astrofyziky, ktorá siaha až k samotnému Newtonovi, ktorý naznačil, že medziplanetárne interakcie by nakoniec viedli k nestabilite systému,“ napísali astronómovia vo svojom novom článku.
Je to však oveľa zložitejšie, ako by sa mohlo zdať. Čím väčší je počet telies zúčastňujúcich sa na dynamickom systéme, ktoré spolu interagujú, tým sa tento systém stáva zložitejším a je ťažšie ho predpovedať. Tomu sa hovorí problém N-telo.
Kvôli tejto zložitosti nie je možné deterministicky predpovedať obežné dráhy objektov v Slnečnej sústave v určitých časových intervaloch. Po piatich až desiatich miliónoch rokov dôvera letí von oknom. Ale ak dokážeme zistiť, čo sa stane s našou slnečnou sústavou, povie nám to niečo o tom, ako sa vesmír môže vyvíjať na časových škálach ďaleko za jeho súčasný vek 13,8 miliardy rokov.
V roku 1999 astronómovia predpovedali, že slnečná sústava sa pomaly rozpadne v priebehu najmenej miliardy miliárd (alebo kvintiliónov) rokov. Podľa ich výpočtov presne toľko trvá, kým orbitálne rezonancie Jupitera a Saturnu oddelia Urán. Tento výpočet však nezohľadňuje niektoré dôležité faktory, ktoré by mohli slnečnú sústavu skôr zničiť.
Po prvé, je to Slnko.
Po 5 miliardách rokov, pred smrťou, sa Slnko stane červeným obrom, ktorý pohltí Merkúr, Venušu a Zem. Potom vymrští takmer polovicu svojej hmoty unášanej hviezdnym vetrom do vesmíru; biely trpaslík, ktorý zostane na svojom mieste, bude mať len 54 percent súčasnej hmotnosti Slnka. Tento úbytok hmoty oslabí gravitačnú priľnavosť Slnka k planétam, Marsu, vonkajším plynovým a ľadovým obrom, Jupiteru, Saturnu, Uránu a Neptúnu.
Po druhé, pretože slnečná sústava sa točí okolo galaktického stredu, ostatné hviezdy sa musia priblížiť dostatočne blízko, aby narušili obežnú dráhu planét. "Ak vezmeme do úvahy stratu hviezdnej hmoty a opuch obežných dráh vonkajších planét, tieto stretnutia budú mať väčší vplyv," píšu vedci. Berúc do úvahy tieto dodatočné efekty vo svojich výpočtoch, tím vykonal 10 simulácií N-telies pre vonkajšie planéty pomocou výkonného všeobecného zhluk HOFFMAN2. Tieto simulácie boli rozdelené do dvoch fáz: pred koncom straty hmoty Slnka a na fázu, ktorá nastane po. Hoci 10 simulácií nie je spoľahlivá štatistická vzorka, tím zistil, že zakaždým sa odohral podobný scenár.
Keď Slnko dokončí svoj vývoj na bieleho trpaslíka, vonkajšie planéty budú mať veľkú obežnú dráhu, ale stále zostanú relatívne stabilné. Jupiter a Saturn však budú v stabilnej rezonancii 5:2 – na každých päťkrát, keď Jupiter obehne Slnko, Saturn dvakrát (táto možná rezonancia bola navrhnutá mnohokrát, v neposlednom rade sám Isaac Newton).
Tieto rozšírené obežné dráhy, ako aj charakteristiky planetárnej rezonancie, urobia systém náchylnejší na hviezdne vplyvy. Za 30 miliárd rokov takéto hviezdne poruchy premenia tieto stabilné dráhy na chaotické, čo povedie k rýchlej strate planéty. Všetky planéty okrem jednej vyletia zo svojich obežných dráh a stanú sa nečestnými planétami.
Táto posledná, osamelá planéta bude existovať ešte 50 miliárd rokov, no o jej osude sa rozhodne. Nakoniec bude tiež de-orbita gravitačným ťahom hviezd, ktoré preletia okolo neho. Koniec koncov, 100 miliárd rokov po tom, čo sa Slnko zmení na bieleho trpaslíka, Slnečná sústava zanikne.
Je to oveľa kratšie časové obdobie, ako sa navrhovalo v roku 1999. A ako vedci pozorne poznamenávajú, závisí to od súčasných pozorovaní miestneho galaktického prostredia a odhadov hviezdneho tranzitu, ktoré sa môžu meniť. Takže toto nie je v žiadnom prípade vytesané do kameňa. Aj keď sa odhady o časovej škále smrti Slnečnej sústavy naozaj menia, stále je vzdialená mnoho miliárd rokov. Pravdepodobnosť, že ľudstvo bude žiť dostatočne dlho, aby to videlo, je veľmi malá.
Prečítajte si tiež: