Pasaulio pabaiga įvyks anksčiau nei buvo manoma

Vieną dieną mūsų Saulė žus, išmesdama lauk didžiulę savo masės dalį – o jos branduolys susitrauks į baltąją nykštukę, palengva skleidžiančią savo šilumą.

Tačiau likusi Saulės sistemos dalis žus žymiai anksčiau. Anot naujausių simuliacijų, per artimiausius 100 milijardų metų Saulės sistemos planetos ištrūks iš sistemos ir išsibarstys po galaktiką, palikdamos Saulę mirti vieną.

Astronomai Jonas Zinkas iš Kalifornijos universiteto (JAV) ir Konstantinas Batyginas bei Fredas Adamas iš Mičigano universiteto savo naujame moksliniame darbe rašo, kad siekis suprasti saulės sistemos ilgalaikį dinaminį stabilumą yra vienas seniausių astrofizikų tikslų, ir tai mėgino padaryti net ir pats Isaacas Newtonas, kuris teigė, jog tarpusavio planetų sąveika galiausiai sutrikdo sistemos stabilumą.

Tačiau viskas sudėtingiau, nei atrodo. Kuo didesnis kūnų skaičius tarpusavyje sąveikauja dinaminėje sistemoje, tuo sistema darosi sudėtingesnė ir sunkiau prognozuojama. Tai yra vadinama „N-kūno problema“.

Dėl šios priežasties prognozes Saulės sistemos objektų orbitoms įmanoma teikti tik ribotam laikotarpiui.

Tačiau jei galime išsiaiškinti, kas nutiks mūsų Saulės sistemai, tai gali pasakyti mums šį bei tą apie tai, kaip ateityje keisis Visata – be to, žymiai ilgesniam laikui, nei dabartinis visatos gyvavimo laikotarpis, t.y. 13,8 mlrd. metų.

1999 metais astronomai prognozavo, kad Saulės sistema lėtai iširs per artimiausius kvintilijoną metų (1018 metų). Jų skaičiavimais, būtent tiek laiko prireiks, kad Urano orbita atsikratytų priklausomybės nuo Jupiterio ir Saturno orbitų.

Anot J.Zinko komandos, minėtuose skaičiavimuose liko neįvertinti visi veiksniai, kurie galėtų suardyti Saulės sistemą žymiai greičiau.

Pirmiausiai yra Saulė. Po maždaug 5 milijardų metų Saulė taps raudonąja milžine, kuri praris Merkurijų, Venerą ir Žemę. Tuomet ji išspjaus į kosmosą pusę savo masės, kurią neš milžiniški Saulės vėjai. Iš Saulės liks tik baltoji nykštukė, kurios masė sudarys tik 54 procentus dabartinės Saulės masės.

Šis masės praradimas sumažins Saulės gravitacijos įtaką likusioms planetoms: Marsui, Jupiteriui, Saturnui, Uranui ir Neptūnui.

Antra, Saulės sistemai sukantis aplink galaktikos centrą, kitos žvaigždės turėtų priartėti pakankamai arti, kad sudrumstų planetų orbitas.

Mokslininkai rašo, kad atsižvelgiant į Saulės masės praradimus ir išorinių planetų orbitų išsiplėtimą, tokie priartėjimai prie kitų žvaigždžių turės didesnę reikšmę. Praėjus pakankamai laiko, tokios praskriejančios žvaigždės priartės taip arti, kad pajėgs destabilizuoti likusias planetas.

Į skaičiavimus įtraukus šiuos veiksnius, mokslininkų komanda atliko 10 N-kūnų simuliacijų su išorinėmis planetomis (Marsas nebuvo įtrauktas, kadangi jo įtaka yra labai maža). Tam buvo panaudotas „Shared Hoffman 2 Cluster“ simuliatorius. Šios simuliacijos buvo padalintos į 2 fazes: iki Saulės masės praradimo pabaigos ir po Saulės masės praradimo.

Nors 10 simuliacijų nėra stiprus statistinis pavyzdys, mokslininkai pastebėjo, kad scenarijus visuomet būdavo toks pat.

Saulei užbaigus savo evoliuciją į baltąją nykštukę, išorinės planetos turėdavo didesnę orbitą, tačiau išlikdavo pakankamai stabilios. Tačiau Jupiteris ir Saturnas buvo įtraukti į stabilų 5:2 rezonansą – per tą laiką, kai Jupiteris apskriedavo Saulę 5 kartus, Saturnas ją apskriedavo 2 kartus (apie šį rezonansą mokslininkai, tame tarpe ir Isaacas Newtonas, yra kalbėję ir seniau).

Šios išsiplėtusios orbitos bei planetinių rezonansų savybės tokią Saulės sistemą daro pažeidžiamesnę praskriejančių žvaigždžių keliamiems trikdžiams.

Po 30 milijardų metų tokie žvaigždžių trikdžiai išbalansuoja orbitas ir paverčia jas chaotiškomis, dėl ko sistema praranda planetą vieną po kitos. Beveik visos (išskyrus vieną) planetos ištrūksta iš savo orbitų ir tampa atsiskyrėlėmis, besiblaškančiomis po galaktiką.

Paskutinioji planeta pasilieka sistemoje dar 50 milijonų metų, tačiau jos lemtis būna aiški: galiausiai ir ji ištrūksta iš savo orbitos dėl praskriejančių žvaigždžių sukeliamų trikdžių. Galiausiai, praėjus 100 milijardų metų po to, kai Saulė taps baltąja nykštuke, jos planetų sistemos nebeliks.

Tai yra žymiai trumpesnis laiko tarpas, nei buvo nurodytas 1999 metais atliktame tyrime. O mokslininkai atsargiai pažymi, kad vietinės galaktikos aplinka ir skaičiavimai dėl praskrendančių žvaigždžių gali keistis.

Net jeigu ateityje ir Saulės sistemos pabaigos apskaičiavimai ir keistųsi, po daugybės milijardų metų tai vis tiek neišvengiamai nutiks. Tikimybė, kad žmonija išgyvens taip ilgai, kad tai pamatytų, yra labai maža.