Jeśli leżałeś w nocy w łóżku i martwiłeś się, że planety Układu Słonecznego rozrzucą się rykoszetem po całej galaktyce, możesz być spokojny.
Według nowych obliczeń mamy co najmniej 100 000 lat, zanim to nastąpi.
W nowym opracowaniu matematycy Angel Zhivkov i Ivaylo Tounchev z Uniwersytetu Sofijskiego w Bułgarii przedstawiają analityczny dowód stabilności Układu Słonecznego w ciągu najbliższych 100 tysiącleci, w tym wszystkich ośmiu planet i Plutona.
Z ich obliczeń, które nie zostały jeszcze zweryfikowane, wynika, że orbity tych obiektów nie będą się w tym czasie znacząco różnić.
Może się to wydawać dziwne, w końcu Układ Słoneczny jest tutaj i robi już swoje od około 4,5 miliarda lat. Jednak w rzeczywistości nie jest łatwo stworzyć model i przewidzieć, co będzie się działo w przyszłości.
Prowadzone są oczywiście badania mające na celu próbę obliczenia przyszłości Układu Słonecznego, z wykorzystaniem zaawansowanych technik obliczeniowych do modelowania ruchów planet na przestrzeni milionów lub miliardów lat.
Jednakże, aby objąć tak długie przedziały czasowe, pomija się w nich niektóre drobniejsze szczegóły.
Chociaż praca Zhivkova i Touncheva obejmuje znacznie krótszy okres niż inne prace, to, jak twierdzą, zwiększa to wiarygodność wyników.
Dzieje się tak dlatego, że uwzględnia się odchylenia w warunkach początkowych, takie jak mimośrody orbit i nachylenia planet, a także masy wszystkich ciał w układzie.
Ostateczne losy Układu Słonecznego od dawna wprawiają naukowców w zakłopotanie. To Isaac Newton zaproponował, że wzajemne oddziaływania między planetami w końcu doprowadzą Układ Słoneczny do chaosu. Długoletnia stabilność dynamiczna naszego rodzimego układu planetarnego od tamtej pory jest pożywką dla naukowców.
Dzieje się tak dlatego, że im więcej ciał znajduje się w układzie dynamicznym, tym trudniej jest przewidzieć ich zachowanie. Dwa ciała niebieskie zamknięte na wspólnej orbicie są stosunkowo proste do matematycznego opisania i przewidzenia.
Jednak im więcej takich ciał się dodaje, tym bardziej skomplikowana staje się matematyka. Dzieje się tak, ponieważ ciała niebieskie zaczynają wzajemnie zakłócać swoje orbity, wprowadzając do układu element chaosu. Zjawisko to znane jest jako „problem n ciał”.
Rozwiązania można wyprowadzić dla konkretnych przypadków, ale nie ma jednego wzoru, który opisywałby wszystkie oddziaływania n ciał. A Układ Słoneczny jest bardzo złożony, nie tylko z ośmioma planetami i Słońcem, ale także z planetoidami, planetami karłowatymi i innymi obiektami dryfującymi w pobliżu.
Prawdopodobnie możemy w większości odrzucić naprawdę małe obiekty, takie jak asteroidy, ale i tak w układzie pozostaje jeszcze wiele elementów.
Zhivkov i Tounchev opracowali metodę numeryczną, która przekłada elementy orbit planet (i Plutona) na 54 równania różniczkowe zwyczajne pierwszego rzędu. Kod komputerowy, uruchomiony na komputerze stacjonarnym, wykonał obliczenia w 6 290 000 krokach, z których każdy trwał około sześciu dni.
Obliczenia sugerują, że „konfiguracja elips, po których planety poruszają się wokół Słońca, pozostanie stabilna przez co najmniej 100 000 lat w tym sensie, że oś każdej planety będzie się zmieniać w granicach jednego procenta lub mniej” — piszą naukowcy.
Innymi słowy, Układ Słoneczny nie będzie jeszcze naśladował galaktycznego bilarda.
Badacze sugerują, że stabilność Układu Słonecznego może zostać utrzymana przez milion, a nawet miliard lat, choć do przeprowadzenia obliczeń potrzebny byłby komputer o większej mocy.
Poprzednie symulacje wykazały, że rozpad Układu Słonecznego i rozproszenie się go po Drodze Mlecznej zajmie około 100 miliardów lat.
Do tego czasu Słońce będzie już martwe, a jego życie po śmierci będzie toczyło się jako biały karzeł, więc ludzkość raczej nie będzie mogła tego zobaczyć, chyba że uda nam się znaleźć bezpieczną przystań gdzieś daleko. Prawdopodobieństwo, że tak się stanie jest jednak wątpliwe.
