Новая работа в The Astrophysical Journal Letters пересматривает дальнюю судьбу внешней Солнечной системы. По расчетам Константина Батыгина, Джима Фуллера и Фреда Адамса, орбиты Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна могут стать нестабильными намного раньше, чем считали некоторые прежние оценки.
Ключевой фактор в модели связан с тем, как Солнце будет терять массу в конце жизни. Когда звезда пройдет стадию гиганта и сбросит внешние слои, ее гравитационное влияние на планеты изменится. Если потеря массы идет не плавно, а отдельными выбросами вещества, орбитальная архитектура внешних планет получает сильные возмущения.
Исследователи совместили модель эволюции Солнца с численными расчетами орбит. Они проверили 672 сценария с разными размерами выбросов и отдельно сравнили их с вариантами, где масса уходит более плавно. Затем системы отслеживали на протяжении 3 миллиардов лет после превращения Солнца в белый карлик.
В сценариях с крупными выбросами результат оказался жестким. До 96 процентов смоделированных систем теряли устойчивость в пределах 3 миллиардов лет после образования белого карлика. Примерно 40 процентов проходили через рассеяние или разрушение орбит еще раньше, пока Солнце продолжало сбрасывать массу.
Это не прогноз на ближайшее будущее. Земля к тому времени, вероятно, уже не сохранится в нынешнем виде. Но работа важна для небесной механики и для понимания зрелых планетных систем у белых карликов. Она показывает, что финальная эволюция звезды может разрушать даже далекие планетные орбиты быстрее, если потеря массы происходит рывками.
