مرگ خورشید می تواند بیرونی منظومه شمسی را خیلی زودتر از آنچه تصور می شد از هم بپاشد

خورشید ما مانند هر ستاره دیگری است. یعنی در نهایت سوخت خورشید تمام می‌شود و عملا فرو می‌ریزد—احتمالا اکثر چیزهای همسایگی ما را از بین می‌برد. این برای ما که در حال حاضر زنده هستیم مشکلی ایجاد نمی کند، اما برای کسانی از شما که هنوز اهمیت می دهند: دانشمندان فکر می کنند که روز قیامت برای سیارات بیرونی ممکن است زودتر از آنچه انتظار می رود فرا برسد.

محاسبات جدید نشان می‌دهد که وقتی خورشید در ۷ تا ۸ میلیارد سال آینده به یک کوتوله سفید تبدیل می‌شود، منظومه شمسی بیرونی تقریبا ۱ میلیارد سال باقی می‌ماند که بسیار کمتر از تخمین‌های قبلی از ۱۰۰ میلیارد تا یک کوینتیلیون سال است. کنستانتین باتیگین، نویسنده اول این مطالعه، به گیزمودو توضیح داد که عدد دوم آنقدر زیاد بود که تصور می شد خورشید جرم خود را به روشی نسبتا صاف از دست می دهد.

در واقعیت، مرگ خورشید احتمالا پر از دست انداز خواهد بود، که هرج و مرج بیشتری را به معادله وارد می کند.

باتیگین، اخترفیزیکدان مؤسسه فناوری کالیفرنیا، می‌گوید: «آنچه نشان داده‌ایم این است که این جدول زمانی [۱ کوئینتیلیون سال] با مرگ خود خورشید پیشروی می‌کند. از آنجایی که دینامیک سیاره‌ای آشفته است - وابستگی حساس به شرایط اولیه را نشان می‌دهد - هیچ شبیه‌سازی واحدی به شما نمی‌گوید چه اتفاقی خواهد افتاد، فقط آنچه ممکن است اتفاق بیفتد.

به گفته باتیگین، پایداری منظومه شمسی به این بستگی دارد که آیا سیارات آن در «مدارهای منظم و غیر متقاطع» در مقیاس‌های زمانی نجومی حرکت کنند. این توسط عواملی مانند فاصله بین مدارها یا شبکه تشدید مداری بین سیارات تعیین می شود. این همچنین یک سوال فیزیک با سابقه طولانی است. خود اسحاق نیوتن به این فکر می کرد که آیا گرانش در نهایت مدارهای سیاره ای را از هم می پاشد.

از آن زمان فیزیکدانان به نوعی به سؤال نیوتن پاسخ داده اند - به نوعی، زیرا به نظر می رسد بینش های جدید در مورد ثبات منظومه شمسی ما سؤالات جدیدی را ایجاد می کند. این چیزی است که برای باتیگین، که چندین دهه این موضوع را بررسی کرده است، بسیار واضح شده است.

آن سوال کلی وجود دارد، سپس پرسش(های) کوچکتر در مورد پویایی های مختلف برای سیارات درونی و بیرونی. این مطالعه خاص آشکارا بر مورد دوم متمرکز است، و اگر فرآیندهای اخترفیزیکی را نادیده بگیریم - و این بسیار بزرگ است - منظومه شمسی بیرونی "به طرز قابل توجهی پایدار است." به همین دلیل بود که دانشمندان پیش‌بینی کردند که یک کوئینتیلیون سال طول می‌کشد (یعنی 1 و 18 صفر) تا انتشار هرج‌ومرج اورانوس را از مدار خارج کند. این حتی بیشتر از سن کنونی جهان ما است.

اما باز هم، این بر یک «اگر» بسیار غول‌پیکر استوار است، و هنگامی که هرج و مرج اخترفیزیکی واقعی وارد صحنه می‌شود، همانطور که تیم در مقاله نوشت، این تصویر «در پایه‌اش شکست می‌خورد». یعنی، با نزدیک شدن به پایان عمر ستاره‌ای خورشید، جرم خود را در بسته‌های منظمی از ستاره‌ها از دست نخواهد داد. این بسیار واقع بینانه تر است که فرض کنیم این کار از طریق دفع اپیزودیک در طول زمان انجام می شود.

باتیگین توضیح داد که این لرزش نامنظم به سرعت مدار سیارات بزرگتر را طی یک میلیارد سال پس از تبدیل شدن خورشید به یک کوتوله سفید بی ثبات می کند. او افزود: برای آزمایش فرضیه خود، باتیگین و همکارانش مجموعه‌های زیادی از شبیه‌سازی‌های مختلف را اجرا کردند که بی‌ثباتی منظومه شمسی را به‌عنوان یک «احتمال و نه یک پیش‌بینی قطعی» در نظر می‌گرفت.

این تیم 672 سناریو را مورد ارزیابی قرار داد و ردیابی کرد که خورشید چه زمانی و چقدر می تواند جرم خود را در مسیر تبدیل شدن به یک کوتوله سفید از دست بدهد. این آزمایش ها شامل مواردی بود که در آن خورشید جرم خود را به آرامی از دست داد. با این حال، حدود 96 درصد از این منظومه های سیاره ای فرضی در عرض 3 میلیارد سال پس از تبدیل شدن خورشید به یک کوتوله سفید، به هرج و مرج وارد شدند.

باتیگین توضیح داد: «به طور خلاصه: با مرگ خورشید، منظومه شمسی بیرونی را با خود به پایین خواهد برد. "مرگ خورشید رویدادی نیست که سیارات بی سر و صدا زنده بمانند، بلکه محرکی برای از بین بردن مدار آنهاست."