Хороша новина! Сонячна система збереже свою стабільність

Чверть зірок, схожих на наше Сонце, поглинули власні планети

Якщо ви лежали в ліжку вночі, переживаючи, що планети Сонячної системи рикошетом розлетяться по галактиці, то можете розслабитися.

За новими підрахунками, до того, як це станеться, у нас залишилося щонайменше 100 000 років.

У новому дослідженні математики Ангел Живков та Івайло Тунчев із Софійського університету в Болгарії виклали аналітичний доказ стабільності Сонячної системи протягом наступних 100 тисячоліть, включаючи всі вісім планет і Плутон.

Їхні розрахункипоказують, що орбіти цих тіл за цей час істотно не змінюватимуться.

Сонячна система існує вже близько 4,5 мільярдів років. Але насправді нелегко змоделювати і передбачити, що вона буде робити в майбутньому.

Звичайно, були проведені дослідження, щоб спробувати розрахувати майбутнє Сонячної системи, використовуючи передові обчислення для моделювання руху планет протягом мільйонів або мільярдів років.

Однак, щоб охопити такі тривалі часові рамки, вони опускають деякі дрібніші деталі.

Хоча робота Живкова і Тунчева охоплює набагато менший період часу, ніж інші, це підвищує достовірність результатів, кажуть вони.

Це пояснюється тим, що дослідження враховує відхилення в початкових умовах, таких як ексцентриситети орбіт і нахили планет, а також маси всіх тіл у системі.

Читайте також:  Виявлено білого карлика, який вмикається і вимикається кожні 30 хвилин

Остаточна доля Сонячної системи дуже довго спантеличує вчених. Саме Ісаак Ньютон припустив, що взаємна взаємодія між планетами в кінцевому підсумку призведе Сонячну систему до хаосу. Довготривала динамічна стабільність нашої рідної планетарної системи з тих пір є головоломкою для млина людського розуму.

Це тому, що чим більше тіл у динамічній системі, тим важче стає передбачити, як вони будуть поводити себе. Два тіла, замкнені на взаємній орбіті, відносно просто математично описати та передбачити.

Однак чим більше тіл ви додаєте, тим складнішою стає математика. Це тому, що тіла починають збурювати орбіти один одного, додаючи елемент хаосу в систему. Це відомо як задача N-тіла.

І Сонячна система справді дуже складна: мова не тільки про вісім планет і Сонце, а й астероїди, карликові планети та інші елементи, які дрейфують.

Живков і Тунчев розробили чисельний метод, який перекладає орбітальні елементи планет (і Плутона) у 54 звичайні диференціальні рівняння першого порядку. Комп’ютерний код, запущений на настільному комп’ютері, потім виконував обчислення за 6 290 000 кроків.

Читайте також:  Знайдено докази існування у Сонячній системі планети Х

Розрахунки показують, що «конфігурація еліпсів, по яких планети рухаються навколо Сонця, залишатиметься стабільною щонайменше 100 000 років у тому сенсі, що велика піввісь кожної планети змінюється в межах або менше одного відсотка», пишуть дослідники.

Іншими словами, Сонячна система поки що не буде імітувати галактичний більярд.

Попередні симуляції показали, що Сонячній системі знадобиться близько 100 мільярдів років, щоб розпатися і розлетітися по Чумацькому Шляху.

До того часу Сонце буде жити своїм загробним життям як білий карлик. Тож навряд чи людство буде поруч, щоб побачити його, якщо нам не вдасться знайти безпечну гавань десь далеко. Однак ймовірність цього сумнівна.

У будь-якому випадку, ви можете прочитати роботу команди на сервері препринтів arXiv.

Залишити коментар

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.