Сонячна система може почати руйнуватися значно раніше, ніж передбачали попередні моделі. Нові розрахунки показують, що нерівномірна втрата маси Сонцем наприкінці його існування здатна порушити орбіти планет-гігантів і навіть викинути деякі з них у міжзоряний простір.

Дослідники Джим Фуллер із Каліфорнійського технологічного інституту та Фред Адамс із Мічиганського університету змоделювали поведінку планет на завершальному етапі життя Сонця. Приблизно через п’ять-шість мільярдів років зоря має перетворитися на червоного гіганта, скинути значну частину зовнішніх шарів, а потім стати білим карликом.

Раніше вважалося, що Сонце втрачатиме масу відносно рівномірно. У такому разі орбіти віддалених планет мали б поступово розширюватися, а зовнішня частина Сонячної системи могла б залишатися стабільною ще близько 100 мільярдів років.

Нова модель передбачає інший сценарій. Сонце може втрачати речовину нерівномірними викидами в різних напрямках, через що його власний рух буде трохи змінюватися після кожного такого епізоду.

Навіть невеликі зміни швидкості зорі здатні накопичуватися протягом тривалого часу й впливати на гравітаційну рівновагу всієї системи. У результаті орбіти планет можуть ставати дедалі менш стабільними.

Для перевірки гіпотези вчені використали дані космічної обсерваторії Gaia Європейського космічного агентства та провели майже 700 комп’ютерних симуляцій. Особливо детально вони проаналізували 48 сценаріїв, які найкраще відповідали можливому характеру втрати Сонцем маси.

За розрахунками, на завершальному етапі життя Сонце може пережити близько 4600 окремих викидів речовини. Кожен із них потенційно здатен змінювати швидкість зорі приблизно на сім метрів за секунду.

У 37 із 48 детально розглянутих сценаріїв орбіти зовнішніх планет починали перетинатися ще до завершення втрати Сонцем зовнішніх шарів. Приблизно у 40% моделей серйозні орбітальні порушення виникали ще до того, як Сонце ставало білим карликом.

У 90% сценаріїв звична структура Сонячної системи руйнувалася протягом трьох мільярдів років після утворення білого карлика. Це значно менше за приблизно 100 мільярдів років стабільності, які припускали деякі попередні розрахунки.

Найбільші зміни можуть торкнутися Юпітера, Сатурна, Урана та Нептуна. Їхні орбіти здатні деформуватися настільки, що планети почнуть зближуватися або змінювати своє розташування одна відносно одної.

В окремих сценаріях Уран і Нептун можуть опинитися ближче до Сонця, ніж Юпітер. Ще радикальніший варіант передбачає, що деякі планети повністю втратять гравітаційний зв’язок із Сонцем.

Зокрема, Сатурн потенційно може бути викинутий у міжзоряний простір і перетворитися на так звану планету-сироту. Подібний механізм може пояснювати походження частини вільних планет, які астрономи знаходять у Чумацькому Шляху.

За новими оцінками, масштабна перебудова зовнішньої частини Сонячної системи може статися менш ніж через десять мільярдів років від сьогодні. Водночас автори наголошують, що йдеться про математичні моделі, а не про гарантований сценарій майбутнього.

Для Землі серйозні зміни можуть настати значно раніше. Зі зростанням яскравості Сонця наша планета з часом стане непридатною для звичного життя, а під час переходу зорі до стадії червоного гіганта Земля може бути поглинута.

🌟 Читайте «Експерт» у своєму смартфоні — додайте нас в Google Discover