Naujas Kalifornijos technologijos instituto Caltech mokslininkų tyrimas rodo, kad Saulės sistemos išorinių planetų orbitos ilgainiui gali tapti nestabilios gerokai anksčiau, nei manyta iki šiol. Pasak darbo autorių, Jupiterio, Saturno, Urano ir Neptūno „išlikimo terminas“ po Saulės virsmo baltąja nykštuke gali sutrumpėti iki maždaug 1 mlrd. metų.
Ankstesni vertinimai teigė, kad milžinių orbitos galėtų išlikti stabilios beveik neįsivaizduojamai ilgai, net iki kvintilijono metų, t. y. daug kartų ilgiau nei dabartinis Visatos amžius. Toks optimistinis scenarijus rėmėsi prielaida, kad Saulė masę praranda tolygiai ir ramiai, todėl planetų orbitos tik pamažu „išsiplečia“.
Kas keičia ankstesnį scenarijų
Tyrime akcentuojama, kad Saulės masės netekimas vėlyvuoju evoliucijos laikotarpiu gali būti ne toks lygus, kaip dažnai modeliuota. Mokslininkai teigia, kad procesą gali lydėti atsitiktiniai, staigesni medžiagos išmetimai, kurie veiktų kaip chaotiški „spyriai“ ir kauptų orbitinius sutrikimus per ilgą laiką.
Pagal šią logiką, net ir palyginti nedideli netolygumai, kartojami daug kartų, gali išbalansuoti išorinių planetų sąveikas tarpusavyje. Ilgainiui tai didintų riziką, kad viena ar kelios planetos būtų „išmestos“ į tolimesnes orbitas arba net visiškai išstumtos iš Saulės sistemos.
Kada tai galėtų įvykti
Mokslininkai primena, kad Saulės sistemai yra apie 4,57 mlrd. metų, o Saulei iki virtimo raudonąja milžine, pagal plačiai priimamus modelius, turėtų būti likę maždaug 5 mlrd. metų. Šiame etape Saulė plėsis, o vidinės planetos patirs dramatiškas pasekmes.
Tyrime kartojamas dažnai minimas scenarijus, kad Merkurijus ir Venera būtų praryti, o Žemės likimas taip pat būtų labai nepalankus. Marsas laikomas labiau tikėtinu „išgyvenimo“ kandidatu vien todėl, kad yra toliau, tačiau ir jis patirtų didžiulius pokyčius dėl Saulės ryškio ir aplinkos transformacijų.
Esminė naujojo darbo mintis yra apie vėlesnį laikotarpį, kai Saulė jau būtų tapusi baltąja nykštuke. Būtent tada, teigiama, dėl netolygaus masės praradimo pasekmių išorinėje sistemos dalyje per maždaug 1 mlrd. metų galėtų prasidėti grandininė orbitų destabilizacija.
Kaip tai buvo apskaičiuota
Tyrėjai naudojo didelio našumo superkompiuterius ir daugybę N kūnų skaitinių simuliacijų, kuriose modeliuojama kelių masyvių objektų tarpusavio gravitacinė sąveika. Virtualiame modelyje buvo įtraukti Saulė ir keturios milžinės planetos, o jų judėjimas skaičiuotas milijardų metų masteliu.
Skirtumas nuo dalies ankstesnių darbų buvo tai, kad Saulės masės netekimas modeliuotas ne kaip tolygus mažėjimas, o kaip atsitiktinių epizodų seka. Buvo paleista daug skirtingų scenarijų, kad būtų įvertinta, kokiomis sąlygomis sistema dažniausiai pereina į chaotišką būseną.
Darbas pavadintas Terminalinis Saulės sistemos nestabilumas, sukeltas stochastinio Saulės masės praradimo ir publikuotas žurnale The Astrophysical Journal Letters. Nors tai kalba apie labai tolimą ateitį, tyrimas svarbus tuo, kad parodo, kaip jautriai planetų sistemos stabilumas priklauso nuo žvaigždės evoliucijos detalių.
