Сонце спричинить космічний хаос: Які планети можуть назавжди покинути Сонячну систему

Сонячна система в далекому майбутньому може стати значно менш стабільною, ніж передбачали попередні моделі. Нове дослідження припускає, що під час старіння Сонця орбіти планет-гігантів можуть змінитися настільки сильно, що деякі планети навіть залишать систему. Про результати дослідження, опублікованого в журналі The Astrophysical Journal Letters, повідомило видання ScienceAlert, передають Патріоти України.

Чому старіння Сонця може спричинити хаос

Приблизно через 5–6 мільярдів років Сонце наблизиться до завершення свого життєвого циклу. Воно розшириться до стадії червоного гіганта, скине значну частину зовнішніх шарів, а згодом перетвориться на білого карлика.

Раніше астрономи припускали, що втрата Сонцем маси відбуватиметься достатньо плавно. У такому разі орбіти далеких планет поступово розширюватимуться, а планетна система зможе зберігати відносну стабільність протягом десятків мільярдів років.

Однак астрофізики Джим Фуллер із Каліфорнійського технологічного інституту та Фред Адамс із Мічиганського університету розглянули інший сценарій.

Вони припустили, що Сонце може втрачати речовину нерівномірно — окремими потужними викидами. Такі процеси здатні змінювати рух зорі, а з часом — впливати на гравітаційну рівновагу всієї системи.

Що показало комп’ютерне моделювання

Дослідники провели майже 700 комп’ютерних симуляцій, використовуючи, зокрема, дані космічної обсерваторії Gaia Європейського космічного агентства.

У 48 сценаріях, які докладніше проаналізували вчені, отримали такі результати:

• У 37 випадках орбіти зовнішніх планет починали перетинатися ще до завершення втрати Сонцем зовнішніх шарів.
• Приблизно у 40% моделей серйозні порушення орбіт виникали ще до перетворення Сонця на білого карлика.
• У 90% розглянутих сценаріїв звична структура планетної системи руйнувалася протягом трьох мільярдів років після утворення білого карлика.

Ці результати вказують на те, що зовнішня частина Сонячної системи може стати нестабільною раніше, ніж припускали попередні розрахунки. Водночас це прогнози математичних моделей, а не гарантований сценарій.

Які планети можуть покинути Сонячну систему

Найбільші зміни можуть торкнутися Юпітера, Сатурна, Урана та Нептуна. Через гравітаційні збурення їхні орбіти здатні суттєво змінитися, а взаємодія між планетами може стати менш передбачуваною.

За одним із можливих сценаріїв, окремі планети можуть бути викинуті за межі Сонячної системи. Наприклад, Сатурн у певних моделях здатен втратити гравітаційний зв’язок із Сонцем і вирушити в міжзоряний простір.

Такі об’єкти називають планетами-сиротами — вони не обертаються навколо своєї зорі. Учені припускають, що частина вільних планет, які існують у нашій галактиці, могла утворитися внаслідок подібних процесів.

Коли може початися руйнування Сонячної системи

За результатами моделювання, значні порушення орбіт можливі вже під час завершальних етапів життя Сонця. А протягом кількох мільярдів років після його перетворення на білого карлика зовнішня частина системи може втратити звичну структуру.

Проте точні строки залежать від того, як саме Сонце втрачатиме масу та наскільки сильними будуть гравітаційні збурення. Тому говорити про неминучу загибель усіх планет у конкретний момент наразі не можна.

Що це означає для Землі

Для Землі серйозні зміни почнуться задовго до можливого хаосу на орбітах зовнішніх планет. У міру старіння Сонце поступово ставатиме яскравішим, що зрештою зробить умови на нашій планеті непридатними для звичного життя.

Пізніше, під час стадії червоного гіганта, Земля може бути поглинута Сонцем. Отже, нове дослідження стосується передусім далекого майбутнього планетної системи, а не безпосередньої загрози для людства.

Головний висновок: навіть система, яка залишалася відносно стабільною мільярди років, може зазнати масштабних змін наприкінці життя своєї зорі. Водночас конкретний сценарій майбутнього Сонячної системи ще потребує подальшого вивчення.