Через несколько миллиардов лет Солнечная система может пережить масштабную перестройку. Новое исследование показывает, что после превращения Солнца в красного гиганта, а затем в белого карлика орбиты четырех внешних планет могут стать нестабильными. В некоторых сценариях Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун начнут менять положение, сближаться и в итоге сталкиваться друг с другом.
Ранее ученые предполагали, что после смерти Солнца внешние планеты в основном сохранят свои орбиты. Когда звезда исчерпает запасы водорода в ядре, примерно через пять миллиардов лет, она начнет расширяться и превратится в красного гиганта. Ее размеры могут увеличиться примерно в сто раз. Меркурий и Венера будут поглощены, а Земля также может оказаться внутри расширившейся звезды. Затем Солнце сбросит внешние слои и оставит после себя плотное ядро — белый карлик.
Согласно прежним моделям, потеря массы Солнцем должна постепенно увеличивать орбиты планет. Однако авторы новой работы обратили внимание на другой вариант: звезда может сбрасывать вещество не равномерно, а отдельными крупными выбросами. Каждый такой выброс будет создавать небольшую отдачу, меняя скорость движения Солнца. Со временем эти импульсы могут нарушить гравитационный баланс всей системы.
Чтобы проверить последствия такого процесса, исследователи провели 672 компьютерные симуляции. Они рассмотрели несколько вариантов потери солнечной массы: плавное уменьшение, отдельные выбросы на протяжении всей стадии красного гиганта и выбросы только на заключительном этапе. Также ученые меняли массу выбрасываемых облаков.
Если Солнце теряло массу равномерно, результаты почти не отличались от прежних прогнозов. Но при сценариях с отдельными выбросами внешние планеты начинали менять орбиты, переходить на вытянутые траектории и даже покидать Солнечную систему. В наиболее экстремальных расчетах, где учитывались самые массивные выбросы, столкновения планет происходили в 96% симуляций.
Такие события могли начаться уже во время стадии красного гиганта или в первые несколько сотен миллионов лет после превращения Солнца в белого карлика. Это намного быстрее, чем предполагали предыдущие модели.
Работа не означает, что столкновение четырех гигантов обязательно произойдет. Результат зависит от характера и масштаба потери солнечной массы. Исследование показывает, что даже небольшие изменения движения звезды на поздних этапах ее жизни способны радикально повлиять на судьбу всей планетной системы.
Читайте также:
Обнаружены три планеты, необъяснимо пережившие расширение красных гигантов
За Плутоном обнаружили кандидата в шестую карликовую планету Солнечной системы