Martwisz się, jaka przyszłość czeka Układ Słoneczny? Jak na razie możesz spać spokojnie

Dwaj naukowcy z Uniwersytetu Sofijskiego im. św. Klemensa z Ochrydy obliczyli, jak długo Układ Słoneczny pozostanie jeszcze stabilny.

Ich kalkulacje dotyczą sytuacji na 100 000 lat do przodu i sugerują, że w tym okresie planety krążące wokół Słońca – kolokwialnie mówiąc – nie rozlecą się we wszystkie strony. Idąc natomiast w stronę nieco bardziej astronomicznego języka, chodzi o to, że orbity Merkurego, Wenus, Ziemi, Marsa, Jowisza, Saturna, Urana, Neptuna i planety karłowatej, czyli Plutona, pozostaną stabilne.

Czytaj też: Co za gigant! Czarna dziura co sekundę mogłaby pochłaniać całą naszą planetę

Dotychczasowe ustalenia Angela Zhivkova i Ivaylo Touncheva są obecnie dostępne w formie pre-printu w bazie danych serwisu arXiv. Pomimo faktu, że Układ Słoneczny istnieje ok. 4,5 mld lat i nie uległ w tym czasie zniszczeniu, taka sytuacja nie może trwać wiecznie. 100 000 lat, czyli okres objęty najnowszymi analizami, wydaje się długi z perspektywy ludzi, jednak w kosmicznej skali czasowej nie jest zbyt imponujący. Dzięki temu naukowcy są natomiast w stanie wykonać stosunkowo szczegółowe obliczenia, których wyniki powinny być obarczone niewielkim ryzykiem błędu.

Zhivkov i Tounchev uwzględnili w swoich kalkulacjach odchylenia w warunkach początkowych, takich jak mimośrody orbit i nachylenia planet. Wzięli również pod uwagę masy wszystkich dużych obiektów w Układzie Słonecznym. O ile przewidywanie wzajemnych oddziaływań między dwoma ciałami jest stosunkowo łatwe, tak wzrost ich liczby znacząco utrudnia wykonanie zadania. W mechanice klasycznej określa się to mianem problemu n ciał.

Układ Słoneczny powinien zachować swoją stabilność przez co najmniej 100 000 lat

W Układzie Słonecznym znajduje się gwiazda, osiem planet, planety karłowate i cała masa mniejszych obiektów, takich jak asteroidy. Nawet bez tych ostatnich sytuacja staje się bardzo skomplikowana do przewidzenia. Podstawę prowadzonych obliczeń stanowiła metoda numeryczna, która przekłada elementy orbit planet (wliczając w to Plutona) na 54 równania różniczkowe zwyczajne pierwszego rzędu. Kod, uruchomiony na komputerze stacjonarnym, wykonał obliczenia w 6 290 000 krokach.

Czytaj też: Tornado na Słońcu uwiecznione na nagraniu. Niezwykłe zjawisko w obrębie naszej gwiazdy

Jak wyjaśniają autorzy, konfiguracja elips, po których planety poruszają się wokół Słońca, pozostanie stabilna przez co najmniej 100 000 lat. Ewentualne wahania nie powinny przekraczać w tym okresie jednego procenta. Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, by taka sytuacja utrzymała się przez nawet miliard lat, lecz w tym wypadku nie da się tego potwierdzić obliczeniami. Z drugiej strony, wcześniejsze badania sugerowały, iż destabilizacja Układu Słonecznego powinna nastąpić w ciągu około 100 milionów lat.