Mặc dù mặt đất dưới chân chúng ta có vẻ rắn chắc và tĩnh lặng (hầu hết thời gian), nhưng không có gì trong vũ trụ này tồn tại mãi mãi. Một ngày nào đó, Mặt trời của chúng ta sẽ chết, giải phóng một phần đáng kể khối lượng của nó, trước khi lõi của nó co lại thành một sao lùn trắng, dần dần hút hết nhiệt cho đến một nghìn tỷ tỷ năm sau, nó chẳng khác gì một hòn đá chết, tối tăm, lạnh lẽo.
Nhưng sẽ không có phần nào khác của hệ mặt trời vào thời điểm đó. Theo các mô phỏng mới, các hành tinh chỉ cần 100 tỷ năm để bay qua thiên hà, bỏ xa Mặt trời đang hấp hối. Các nhà thiên văn học và vật lý học đã cố gắng tìm ra số phận cuối cùng của hệ mặt trời trong ít nhất hàng trăm năm.
"Hiểu biết về sự ổn định động lực lâu dài của Hệ Mặt trời là một trong những lĩnh vực vật lý thiên văn lâu đời nhất, có từ thời chính Newton, người đã gợi ý rằng các tương tác giữa các hành tinh cuối cùng sẽ dẫn đến sự mất ổn định của hệ thống", các nhà thiên văn viết trong bài báo mới của họ.
Nhưng nó phức tạp hơn nhiều so với vẻ ngoài của nó. Số lượng các cơ thể tham gia vào một hệ thống động, tương tác với nhau càng nhiều, thì hệ thống này càng trở nên phức tạp và khó dự đoán hơn. Đây được gọi là một vấn đề cơ thể N.
Do sự phức tạp này, không thể dự đoán một cách chính xác quỹ đạo của các vật thể trong Hệ Mặt trời tại các khoảng thời gian nhất định. Sau 13,8 đến triệu năm, sự tự tin sẽ bay ra ngoài cửa sổ. Nhưng nếu chúng ta có thể tìm ra điều gì xảy ra với hệ mặt trời của chúng ta, thì nó sẽ cho chúng ta biết điều gì đó về cách vũ trụ có thể phát triển theo quy mô thời gian vượt xa tuổi tỷ năm hiện tại của nó.
Năm 1999, các nhà thiên văn học dự đoán rằng hệ mặt trời sẽ dần tan rã trong khoảng thời gian ít nhất là một tỷ tỷ (hoặc quintillion) năm. Theo tính toán của họ, đây chính xác là khoảng thời gian cần thiết để các cộng hưởng quỹ đạo của Sao Mộc và Sao Thổ phân tách Sao Thiên Vương. Tuy nhiên, tính toán này không tính đến một số yếu tố quan trọng có thể phá hủy hệ mặt trời sớm hơn.
Đầu tiên, đó là Mặt trời.
Sau 5 tỷ năm nữa, trước khi chết, Mặt trời sẽ trở thành sao khổng lồ đỏ, nuốt chửng Sao Thủy, Sao Kim và Trái đất. Sau đó, nó sẽ đẩy gần một nửa khối lượng của nó do gió sao mang vào không gian; sao lùn trắng sẽ ở lại vị trí của nó sẽ chỉ bằng 54% khối lượng hiện tại của Mặt trời. Sự mất mát khối lượng này sẽ làm suy yếu lực hấp dẫn của Mặt trời đối với các hành tinh, Sao Hỏa, các hành tinh khí và băng khổng lồ bên ngoài, Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương.
Thứ hai, vì hệ mặt trời xoay quanh trung tâm thiên hà nên các ngôi sao khác phải đến đủ gần để làm xáo trộn quỹ đạo của các hành tinh. Các nhà nghiên cứu viết: “Nếu chúng ta tính đến sự mất mát khối lượng sao và sự phình to quỹ đạo của các hành tinh bên ngoài, thì những cuộc chạm trán này sẽ trở nên có ảnh hưởng hơn. Tính đến các hiệu ứng bổ sung này trong tính toán của họ, nhóm đã chạy 10 mô phỏng vật thể N cho các hành tinh bên ngoài bằng cách sử dụng vị tướng mạnh mẽ cụm HOFFMAN2. Những mô phỏng này được chia thành hai giai đoạn: trước khi kết thúc quá trình mất khối lượng của Mặt trời và giai đoạn xảy ra sau đó. Mặc dù 10 mô phỏng không phải là một mẫu thống kê đáng tin cậy, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng mỗi lần mô phỏng đều xảy ra một kịch bản tương tự.
Sau khi Mặt trời hoàn thành quá trình tiến hóa thành sao lùn trắng, các hành tinh vòng ngoài sẽ có quỹ đạo lớn nhưng vẫn duy trì tương đối ổn định. Tuy nhiên, sao Mộc và sao Thổ sẽ ở trong một cộng hưởng ổn định 5:2 - cứ năm lần sao Mộc quay quanh Mặt trời, thì sao Thổ quay quanh hai lần (cộng hưởng khả dĩ này đã được đề xuất nhiều lần, đặc biệt là bởi chính Isaac Newton).
Những quỹ đạo mở rộng này, cũng như các đặc điểm cộng hưởng hành tinh, sẽ khiến hệ thống dễ bị ảnh hưởng bởi các vì sao hơn. Trong 30 tỷ năm nữa, những nhiễu loạn sao như vậy sẽ biến những quỹ đạo ổn định này thành những quỹ đạo hỗn loạn, dẫn đến sự biến mất nhanh chóng của hành tinh. Tất cả trừ một trong số các hành tinh sẽ bay khỏi quỹ đạo của chúng và trở thành những hành tinh bất hảo.
Hành tinh cô đơn cuối cùng này sẽ tồn tại trong 50 tỷ năm nữa, nhưng số phận của nó sẽ được quyết định. Cuối cùng, nó cũng sẽ bị lệch quỹ đạo bởi lực hấp dẫn của các ngôi sao sẽ bay qua nó. Rốt cuộc, 100 tỷ năm sau khi Mặt trời biến thành sao lùn trắng, Hệ Mặt trời sẽ không còn nữa.
Đây là khoảng thời gian ngắn hơn nhiều so với khoảng thời gian được đề xuất vào năm 1999. Và, như các nhà nghiên cứu lưu ý cẩn thận, nó phụ thuộc vào các quan sát hiện tại về môi trường thiên hà địa phương và các ước tính về quá trình di chuyển của các vì sao, có thể thay đổi. Vì vậy, điều này không có nghĩa là cố định. Ngay cả khi các ước tính về thang thời gian của cái chết của hệ mặt trời thực sự thay đổi, nó vẫn còn nhiều tỷ năm nữa. Khả năng loài người sẽ sống đủ lâu để nhìn thấy điều này là rất mong manh.
Đọc thêm: