Учени от България изчислиха близкото бъдеще на Слънчевата система

Наука България

Имаме поне 100 000 години преди планетите от Слънчевата система да се разпилеят из Млечния път, според нови изчисления.

Илюстрация на Слънчевата система. Изображението включва Слънцето и осемте планети в техните орбити около звездата. На заден план се виждат звезди, мъг...

Илюстрация на Слънчевата система. Изображението включва Слънцето и осемте планети в техните орбити около звездата. На заден план се виждат звезди, мъглявини и далечна галактика.

© Източник: iStock

В ново изследване математиците Ангел Живков и Ивайло Тунчев от Софийския университет в България представят аналитично доказателство за стабилността на Слънчевата система през следващите 100 хилядолетия, включително за всичките осем планети и Плутон, съобщава Science Alert.

Техните изчисления, които тепърва ще бъдат рецензирани, показват, че орбитите на тези тела няма да се променят значително през това време. Да, Слънчевата система прави това от 4,5 милиарда години, но не е лесно да се моделира и предвиди какво ще продължи да прави в бъдеще.

А какво ще се случи със Слънчевата система, е въпрос, който обърква учените от много дълго време. Предположението на Исак Нютон е, че взаимодействията между планетите в крайна сметка ще създадат хаос, който ще доведе до нейното разпадане.

Защо? Защото колкото повече тела има в една динамична система, толкова по-трудно става да се предвиди как ще се държи всяко от тях. Две тела, заключени във взаимна орбита, са относително лесни за математическо описване и прогнозиране.

Но колкото повече тела добавите, толкова по-сложни стават изчисленията. Това е така, защото телата започват да смущават орбитите на останалите, внасяйки известен хаос към системата, което се нарича проблем с N-тялото.

Възможно е да се извлекат решения за конкретни, индивидуални случаи, но няма обща формула, която да описва всички взаимодействия с N-тяло. А Слънчевата система е наистина много сложна, защото освен осемте планети и Слънцето, тя включва и астероиди, планети джуджета и други носещи се наоколо обекти.

Живков и Тунчев обаче разработват изчислителен метод, който превежда орбиталните елементи на планетите (и Плутон) в 54 обикновени диференциални уравнения. След това компютърният код извършва изчислени в над 6 290 000 стъпки, като всяка стъпка отчита около шест дни.

Резултатите предполагат, че "конфигурацията на оскулиращите елипси, по които планетите се движат около Слънцето, ще остане стабилна най-малко 100 000 години в смисъл, че голямата полуос [в геометрията голяма полуос се отнася до елипси и хиперболи] на всяка планета варира в рамките на или по-малко от 1%", пишат изследователите.

Дори когато променят първоначалните условия и маси, Слънчевата система остава стабилна според изчисленията на екипа. Затова изследователите предполагат, че стабилността може в крайна сметка да се запази за милион или дори милиард години, въпреки че ще е необходим по-мощен компютър за извършване на изчисленията.

Предишни симулации установяват, че ще изминат около 100 милиарда години преди Слънчевата система да се разпадне и разпилее из Млечния път.

По това време Слънцето вече ще е преминало в отвъдното, живеейки задгробния си живот като бяло джудже, така че човечеството едва ли ще е наблизо, за да го види.