Внешняя часть Солнечной системы может утратить нынешнюю структуру значительно раньше, чем предполагали прежние расчёты. К такому выводу пришли исследователи Константин Батыгин, Джим Фуллер и Фред Адамс, смоделировавшие влияние потери массы Солнцем на орбиты планет-гигантов, передает МойГород со ссылкой на материал Іflscience.
Согласно результатам исследования, примерно в 90% рассмотренных сценариев внешняя часть системы испытывала разрушительную дестабилизацию в течение трёх миллиардов лет после превращения Солнца в белый карлик. Работа опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Ранее астрономы предполагали, что после завершения эволюции Солнца орбиты планет-гигантов смогут сохранять относительную устойчивость на протяжении десятков миллиардов лет. Некоторые модели допускали существование такой системы порядка 100 млрд лет даже с учётом гравитационного влияния пролетающих звёзд.
Почему Солнце может изменить орбиты планет
Основная причина возможной дестабилизации заключается в том, как именно Солнце будет терять массу на поздних этапах своей эволюции.
Согласно прежним моделям, звезда постепенно и относительно равномерно сбрасывает внешние слои. Однако авторы нового исследования рассматривают другой сценарий: вещество может выбрасываться отдельными порциями и несимметрично. Такие процессы способны вызывать небольшие ответные движения самой звезды, меняя условия движения окружающих планет.
Даже незначительные изменения со временем могут повлиять на сложную гравитационную систему. В компьютерных моделях возмущения постепенно изменяли орбиты планет-гигантов, приводили к их сближению и усиливали взаимное гравитационное воздействие. В результате отдельные планеты могли переходить на нестабильные траектории или вовсе покидать систему.
Нарушения могут начаться ещё до появления белого карлика
Моделирование показало, что нестабильность способна возникнуть раньше, чем Солнце завершит свою эволюцию. Примерно в 40% рассмотренных сценариев серьёзные нарушения начинались ещё на стадии красного гиганта — до образования белого карлика.
В остальных случаях разрушительные изменения могли развиваться уже после превращения звезды в белый карлик. В совокупности около 90% смоделированных сценариев приводили к дестабилизации внешней части Солнечной системы в пределах трёх миллиардов лет после этого перехода.
Таким образом, авторы пересмотрели предполагаемый динамический срок существования системы планет-гигантов: вместо десятков миллиардов лет речь может идти примерно об одном миллиарде лет после образования белого карлика.
Что это означает для будущего Солнечной системы
Результаты не означают, что Солнечная система начнёт разрушаться в обозримом будущем. Речь идёт о процессах, связанных с далёкими этапами эволюции Солнца, которые произойдут через миллиарды лет.
Кроме того, исследование основано на численном моделировании и не представляет собой точного прогноза судьбы каждой планеты. Вероятность и характер изменений зависят от особенностей потери солнечной массы и возникающих гравитационных возмущений.
Главный вывод работы заключается в том, что прежние оценки устойчивости внешней части Солнечной системы могли быть слишком оптимистичными. Если учитывать неравномерные выбросы вещества Солнцем, орбиты планет-гигантов могут оказаться гораздо менее устойчивыми, чем предполагалось ранее.
