Η κατάρρευση του ηλιακού συστήματος θα συμβεί πολύ νωρίτερα από ό,τι πιστεύαμε, σύμφωνα με το Caltech

Η σταθερότητα του ηλιακού μας συστήματος θα τερματιστεί πολύ νωρίτερα από ό,τι εκτιμούσαν οι επιστήμονες μέχρι σήμερα, καθώς οι εξωτερικοί πλανήτες (Δίας, Κρόνος, Ουρανός και Ποσειδώνας) θα βυθιστούν στο χάος περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τον θάνατο του Ήλιου. Σύμφωνα με νέα μελέτη από ερευνητές του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech), η οποία δημοσιεύτηκε στο Euronews.com, η διάρκεια ζωής των τροχιών των γιγάντιων πλανητών μειώνεται κατά ένα δισεκατομμύριο φορές σε σχέση με τις παλαιότερες θεωρίες.

Μέχρι πρόσφατα, οι αστροφυσικοί πίστευαν ότι οι εξωτερικοί πλανήτες θα διατηρούσαν σταθερές τροχιές για περίπου ένα πεντάκις εκατομμύριο (quintillion) έτη, ένα χρονικό διάστημα εξαιρετικά μεγαλύτερο από την τρέχουσα ηλικία του σύμπαντος. Ωστόσο, η νέα επιστημονική ανάλυση ανατρέπει αυτά τα δεδομένα, φέρνοντας το τέλος του συστήματός μας πολύ πιο κοντά στο παρόν, αν και η Γη θα έχει ήδη καταστραφεί πολύ πριν συμβεί αυτό.

Το ηλιακό μας σύστημα έχει ηλικία 4,57 δισεκατομμυρίων ετών και ο Ήλιος διαθέτει περίπου άλλα πέντε δισεκατομμύρια χρόνια ζωής προτού διογκωθεί σε Κόκκινο Γίγαντα. Η μελέτη με τίτλο «Terminal Instability of the Solar System Triggered by Stochastic Solar Mass Loss», η οποία δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό The Astrophysical Journal Letters, ρίχνει φως στις βίαιες διαδικασίες που θα ακολουθήσουν κατά τη φάση του Λευκού Νάνου.

Πώς ο βίαιος θάνατος του Ήλιου θα επηρεάσει τους πλανήτες

Ο θάνατος του Ήλιου δεν θα είναι μια ομαλή και σταδιακή διαδικασία, όπως πίστευαν παλαιότερα πολλοί επιστήμονες, συμπεριλαμβανομένου του Ισαάκ Νεύτωνα. Όταν το άστρο μας εξαντλήσει τα καύσιμά του, θα διογκωθεί αρχικά σε Κόκκινο Γίγαντα, καταπίνοντας την Ερμή, την Αφροδίτη και τη Γη. Ο Άρης θα είναι ο μόνος από τους εσωτερικούς πλανήτες που θα γλιτώσει προσωρινά την άμεση καταστροφή λόγω της απόστασής του.

Στη συνέχεια, ο Ήλιος θα συρρικνωθεί και θα μετατραπεί σε έναν ψυχρό Λευκό Νάνο, με το μισό του σημερινό μέγεθος. Η έρευνα του Caltech αποκαλύπτει ότι κατά τη μετάβαση αυτή, ο Ήλιος δεν θα χάσει τη μάζα του με σταθερό ρυθμό, αλλά μέσω βίαιων και τυχαίων εκτινάξεων ύλης, γνωστών ως «στοχαστικά λακτίσματα» (stochastic kicks). Αυτές οι ξαφνικές διακυμάνσεις της βαρύτητας θα προκαλέσουν ανεπανόρθωτη αστάθεια στις τροχιές των εξωτερικών πλανητών.

Η ανατροπή των παλαιότερων επιστημονικών θεωριών

Προγενέστερες μελέτες υπεστήριζαν ότι ο Δίας, ο Κρόνος, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας θα επιβίωναν της μεταμόρφωσης του Ήλιου, με τις τροχιές τους απλώς να διευρύνονται στο διπλάσιο του σημερινού τους μεγέθους καθώς το άστρο έχανε μάζα. Η τελική τους αποσύνθεση αναμενόταν να προκληθεί μόνο από την επίδραση διερχόμενων άστρων, σε έναν ορίζοντα 30 έως 100 δισεκατομμυρίων ετών.

Η νέα μελέτη δείχνει ότι αυτό το σενάριο είναι λανθασμένο. Η βαρυτική αστάθεια που προκαλείται από τις στοχαστικές απώλειες μάζας του Λευκού Νάνου θα οδηγήσει στην εκδίωξη των γιγάντιων πλανητών από το ηλιακό σύστημα μόλις ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη μετατροπή του Ήλιου σε λευκό νάνο. Η ανακάλυψη αυτή αλλάζει ριζικά την κατανόησή μας για τη μακροπρόθεσμη δυναμική των πλανητικών συστημάτων.

Η μέθοδος προσομοίωσης χωρίς τη χρήση τεχνητής νοημοσύνης

Για να καταλήξουν σε αυτά τα συμπεράσματα, οι ερευνητές του Caltech χρησιμοποίησαν υπερυπολογιστές υψηλών επιδόσεων, εκτελώντας εκατοντάδες εξελιγμένες αριθμητικές προσομοιώσεις N-σωμάτων (N-body simulations). Αξίζει να σημειωθεί ότι στην έρευνα δεν χρησιμοποιήθηκαν καθόλου εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης (AI).

Οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα ψηφιακό μοντέλο του ηλιακού συστήματος που περιλάμβανε τον Ήλιο, τον Δία, τον Κρόνο, τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα, υπολογίζοντας την ταχύτητα και τη θέση τους σε βάθος δισεκατομμυρίων ετών. Η ειδοποιός διαφορά αυτής της μελέτης ήταν η εισαγωγή των τυχαίων, βίαιων και επεισοδιακών εκρήξεων απώλειας μάζας του Ήλιου, δοκιμάζοντας εκατοντάδες διαφορετικές παραλλαγές του μοντέλου προκειμένου να καταλήξουν σε ένα ασφαλές και κοινά αποδεκτό συμπέρασμα.

Συχνές ερωτήσεις

Ποιοι πλανήτες θα καταστραφούν πρώτοι κατά τον θάνατο του Ήλιου;

Η Γη, η Αφροδίτη και ο Ερμής θα είναι οι πρώτοι πλανήτες που θα καταστραφούν, καθώς θα καταποθούν από τον Ήλιο όταν αυτός διογκωθεί σε Κόκκινο Γίγαντα. Ο Άρης θα είναι ο μόνος εσωτερικός πλανήτης που θα γλιτώσει λόγω της απόστασής του.

Τι είναι τα «στοχαστικά λακτίσματα» που αναφέρει η έρευνα;

Πρόκειται για βίαιες, τυχαίες και επεισοδιακές εκτινάξεις μάζας από τον Ήλιο κατά τη φάση που θα είναι Λευκός Νάνος. Αυτές οι εκπομπές θα διαταράξουν τη βαρυτική ισορροπία, προκαλώντας αστάθεια στις τροχιές των εξωτερικών πλανητών.