Всесвіт коливається між передбачуваною стабільністю та шаленим хаосом, збиваючи з пантелику наш розум, що шукає чуття.
У нашому місцевому сонячному домі планетарна стабільність «це питання, навколо якого обертається небесна механіка».
Імовірно, ще до появи цих слів наші давні родичі цікавилися мерехтливим полум’ям у нічному небі.
Через тисячі років Ісаак Ньютон, який, як кажуть, був укритий яблучною шкіркою, запідозрив, що структура нашої зовнішньої планети може розвалюватися.
Але сучасна математика щодо Урана припускає, що вони можуть залишатися стабільними до 50 мільйонів років – понад 70 років мільйон Помножте на поточний вік Всесвіту.
Навіть враховуючи еволюцію Сонця та інопланетних зірок, що вибухають із космосу, екзопланети можуть залишатися непорушеними протягом 100 мільярдів років.
Принаймні так вважають, виходячи з припущення, що наше вмираюче сонце через шість мільярдів років втратить приблизно половину своєї маси, повільно перетворюючись на білого карлика.
Однак нове дослідження показує, що, можливо, наближається кінець зовнішньої Сонячної системи, оскільки замість того, щоб тихо зникати, сонце брикає і кричить.
Ну може не кричати, а буквально ногами.
Опубліковано в Astrophysical Journal CommunicationsАстрофізики-теоретики Костянтин Батигін і Джим Фуллер з Каліфорнійського технологічного інституту та Фред Адамс з Мічиганського університету знайшли докази того, що втрата маси Сонця не буде плавною, а радше турбулентною та випадковою, викидаючись тисячами окремих «стусанів».
«Дивно, що відбувається, коли плавність поступається місцем деталізації: розділіть втрату маси на окремі випадки викиду, і картина різко зміниться», — сказав Баткін ScienceAlert.
«Загибель Сонячної системи криється в одному з найбільш обнадійливих наслідків небесної механіки».
Кожен струмінь штовхає наше вмираюче сонце в дещо інше положення, змінюючи його гравітаційний вплив на кожну планету.
Якби такі спалахи викидалися симетрично, їхній гравітаційний вплив міг би зрівнятися. Але їх випадковість може призвести до дрібних змін, які призведуть до величезних поштовхів у нашій далекій сонячній родині.
Дослідники знайшли докази цього явища в даних нещодавно виведеної з експлуатації орбітальної обсерваторії Gaia Європейського космічного агентства, яка спостерігала широку подвійну систему зірок, включаючи білого карлика.
Потім вони змоделювали кілька рівнів майбутньої втрати маси від Сонця.
Дослідники вважають, що кожен руйнівний поштовх Сонця може викинути в космос одну десяту його маси, або приблизно 33 Землі.
Це відбувається в складній послідовності з 4600 подій викиду, кожна з яких змінює швидкість Сонця приблизно на 7 метрів (23 фути) в секунду – так само, як астронавт чхає або іншим чином випускає повітря зі свого тіла, а потім рухається в протилежному напрямку.
З майже 700 симуляцій основна увага зосереджена на 48, які включають найбільш реалістичну втрату маси, викинуту на стадіях смерті Сонця.
У майже 80 відсотках цих випадків (37 із 48) екзопланети почали несподівано перетинати орбіти одна одної задовго до того, як Сонце повністю втратило зовнішні шари.
У перших таких сценаріях, коли Сонце втрачало лише близько 10% своєї маси, екзопланети вже були змішані на своїх орбітах.
Коли наше Сонце перетвориться на білого карлика, 40% прогнозів припускають, що зовнішня частина Сонячної системи опиниться в жахливому стані хаосу.
Наприклад, Уран і Нептун можуть помінятися місцями або навіть проникнути на орбіту Юпітера, спричинивши планетарний хаос, схожий на космічне поєднання качки, качки, гусака та руйнівного дербі.
Ми також можемо втратити дорогоцінні прикраси.
Бідолашний Сатурн може бути викинутий за кілька мільйонів років, понижений з нашого чудового «Володаря кілець» до осиротілої планети-шахрая, змушений блукати в глибинах космосу нескінченні еони або, можливо, поки його не прийме інша зоряна система.
Планетарні прогнози не є багатообіцяючими.
«Ми втрачаємо їх. У дев’яти випадках із 10 у наших симуляціях принаймні одна гігантська планета викидається в міжзоряний простір», — сказав Баткін ScienceAlert.
«Це узгоджується з дослідженнями мікролінз, які припускають, що вільно плаваючих планет може бути стільки ж, скільки зірок у Чумацькому Шляху, і вмираюче Сонце, здається, є основним джерелом».
Загалом, у 90% моделей наша Сонячна система самознищиться протягом 3 мільярдів років після того, як Сонце стане білим карликом. Отже, менше ніж через 10 мільярдів років.
Робота пропонує похмуріші прогнози, ніж будь-коли раніше: наша сонячна система може бути знищена в 100 разів швидше, ніж передбачалося раніше, можливо, ще до того, як наше сонце стане білим карликом.
«Нестабільність, передбачена Ньютоном, зрештою реальна», — пишуть дослідники у своїй статті.
«Він просто неправильно зрозумів злочинця».
Замість того, щоб бути знищеним гравітацією від інопланетних помічників (ризик зростає, оскільки Сонце втрачає масу і планетарні орбіти розширюються), воно буде знищено зсередини.
Подібно до класичної трагедії, Сонячна система може бути зруйнована неминучими умовами, в яких ми народилися та виросли.
Отже, хто може уявити, ким ми станемо, коли наші домівки будуть зруйновані? Чи спостерігатимуть наші нащадки, хто б вони не були, з далеких форпостів розпад космічної батьківщини наших предків?
Нарешті, ця робота також змінює наше розуміння Всесвіту, який є домом для незліченних сонцеподібних зірок.
“Дев’яносто сім відсотків зірок гинуть таким чином, і багато систем більш крихкі, ніж наша”, – сказав Батигін.
«Тихий відхід планетних систем, який ми собі уявляємо, — це міф».
Дослідження було опубліковано в Astrophysical Journal Communications.
Ця стаття була перевірена Рейчел Гарнер і відредагована Пітером Докрілом. Хоча ми пишаємося своїми процесами, ми лише люди. Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, повідомте нас.