Слънцето е в центъра на Слънчевата система от около 4.6 милиарда години и е основният източник на светлина и енергия за нашата планета. Въпреки привидната си неизменност обаче то не е вечно. Както всички звезди, Слънцето преминава през различни етапи от своя жизнен цикъл и един ден ще достигне края на съществуването си в сегашния си вид.

Досегашните модели предполагаха, че след изчерпването на водородното си гориво Слънцето ще се разшири до червен гигант, ще изхвърли част от външните си слоеве и в крайна сметка ще се превърне в бяло джудже. Смяташе се, че някои от останалите планети могат да продължат да обикалят около него още милиарди или дори десетки милиарди години.

Ново изследване обаче поставя под въпрос представата, че външните части на Слънчевата система ще останат стабилни за изключително дълъг период. Проучването, публикувано в научното списание The Astrophysical Journal Letters, разглежда възможните последици от еволюцията на Слънцето за орбитите на планетите. Според представените модели загубата на маса от Слънцето в края на неговия жизнен цикъл може да промени гравитационния баланс в системата. Вместо този процес да протича напълно плавно, той може да бъде съпроводен от неравномерно изхвърляне на материя, което да повлияе върху движението на планетите.

За да проучат възможните последици, изследователите са провели стотици компютърни симулации, съсредоточени върху Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун – четирите планети, които се намират във външната част на Слънчевата система. Резултатите показват, че в приблизително 90% от разгледаните сценарии външната Слънчева система губи динамичната си стабилност в рамките на три милиарда години след превръщането на Слънцето в бяло джудже.

Това означава, че в определени модели разпадането на подредената система от планетни орбити може да настъпи много по-рано, отколкото предполагаха някои предишни оценки.

Защо планетите могат да изгубят стабилните си орбити?

Основният фактор е промяната в гравитационното взаимодействие между Слънцето и планетите. Когато една звезда губи значителна част от масата си, гравитационното ѝ влияние се променя. Това може да доведе до разширяване и изменение на планетните орбити, както и до засилване на гравитационните взаимодействия между самите планети.

При определени условия орбитите могат да станат нестабилни, да се пресекат или да се променят съществено. В някои от симулациите подобни процеси водят до значителни размествания на планетите, включително до възможност Уран и Нептун да сменят относителните си позиции. Друг възможен сценарий е дадена планета да бъде изхвърлена извън Слънчевата система и да продължи движението си самостоятелно в междузвездното пространство.

Тези резултати обаче не означават, че всички планети непременно ще се сблъскат или ще бъдат изхвърлени. Компютърните симулации изследват възможни сценарии, а не предсказват с абсолютна сигурност бъдещето на всяко небесно тяло.

И какво ще се случи със Земята?

За нашата планета перспективата е различна от тази за външните газови гиганти.

Според установените модели след около пет милиарда години Слънцето ще започне значително да се разширява, навлизайки във фазата на червен гигант. Тогава то вероятно ще погълне Меркурий и Венера, а съдбата на Земята ще зависи от сложното взаимодействие между разширяването на звездата и изменението на земната орбита.

Дори Земята да избегне непосредственото поглъщане от Слънцето, условията на повърхността ѝ ще станат несъвместими с живота много преди окончателния край на звездата. С нарастването на яркостта и топлинното излъчване на Слънцето планетата постепенно ще загуби условията, необходими за поддържане на познатите ни форми на живот.

Важно е да се подчертае, че тези процеси са свързани с времеви мащаби от милиарди години. Новото изследване не показва, че Слънцето е на прага на внезапно угасване или че Земята е изправена пред непосредствена катастрофа.

Изследването има значение не само за разбирането на бъдещето на нашата планетна система. Много звезди завършват жизнения си цикъл като бели джуджета, а наблюденията показват, че съдбата на планетите около тях може да бъде изключително разнообразна. По-доброто разбиране на процесите, които настъпват при загубата на звездна маса, може да помогне на учените да обяснят защо някои планетни системи остават стабилни, докато други претърпяват значителни промени. Резултатите напомнят, че дори системи, които изглеждат устойчиви в продължение на милиарди години, не са непременно стабилни завинаги.

Снимка: Unsplash

Виж още: Само срещу 40 долара на ден може да си наемете хуманоиден робот, който да ви следва