(原题目:Our Solar System Is Going to Totally Disintegrate Sooner Than We Thought)
作者 | 天门山
出品 | 网易科技《知否》栏目组(公家号:tech_163)
几百年来,天文学家以及物理学家始终在尽力弄清晰太阳系到底能“活多久”。而凭据研究职员的最新摹拟,斟酌到各类首要影响身分,太阳系的“寿命”要遥遥低于上世纪所展望的一百亿亿年。
加州年夜学洛杉矶分校的天文学家乔恩•津克(Jon Zink)以及密歇根年夜学的天文学家康斯坦丁•巴蒂金(Konstantin Batygin)在新颁发的论文中写道,“理解太阳系的持久静态不乱性,是天体物理学最长远的寻求之一。这可以追溯到物理学家艾萨克•牛顿(Isaac Newton)的时期,他推测行星之间的互相作用终极会致使太阳系的不不乱。”
但展望寿命比咱们想象的更为繁杂。
凭据N体问题(N-body problem),介入能源体系、互相作用的物体数目越多,体系变革越繁杂,对其展望越坚苦。以是,因为这类繁杂性,若是超越必定时间跨度对太阳系天体的轨道入行展望,这类展望效果的正确性将难以包管。
天文学家在1999年曾经做出展望,太阳系至少必要一百亿亿年才会逐步崩溃。但乔恩•津克的研究团队称,这一预算漏掉了可能致使太阳系受到粉碎的一些首要身分。
起首,要斟酌到太阳的存在。年夜约50亿年后,跟着太阳的沦亡,它会膨胀成红巨星,吞没水星、金星以及地球。然后,它将开释其近一半的品质,由恒星风吹向太空,剩下的白矮星将只有当前太阳品质的54%。这类品质的削减会减小太阳对其他行星、内部气体以及冰巨星 ( Ice Giants)等的引力。
其次,当太阳系环抱星河系中间运转时,年夜约每一2300万年就会遭到其它星球的扰动影响。研究职员写道,“只需有足够的时间,一些行星在运转进程中就会相互接近,从而分手或者者粉碎其余行星。”
斟酌到这些分外的影响,乔恩•津克的研究团队使用SharedHoffman2 Cluster,对内部行星入行了10次N体摹拟。这些摹拟分红两个阶段,从起头直到太阳的品质丧失阶段,和品质丧失后的阶段。尽管10次摹拟不是一个巨大的统计样本,但该研究团队发明每一次摹拟都有雷同的场景泛起。
在太阳实现向白矮星的入化后,生手星的轨道扩展,但依然连结相对于不乱。不外,木星以及土星以5:2不乱共振,即木星环抱太阳每一公转五次,土星环抱太阳公转两次。扩展的轨道和行星共振使患上太阳系更易遭到行星颠末时扰动的影响。
300亿年后,这类恒星扰动将那些不乱的轨道扭曲成为了紊乱的轨道,致使行星的丧失。除了了一颗行星外,一切的行星都离开了它们的轨道,就像流氓行星同样逃去星河系。剩下的这颗孤傲的星球还将存在500亿年,但它的运气已经经注定。最初,它也将被颠末的恒星所影响粉碎。终极,在太阳酿成白矮星1000亿年后,太阳系便不复存在。
摹拟的沦亡时间比1999年提出的时间要短患上多。研究职员还注重到,这取决于当前对星河情况的观测,和对恒星飞翔的估量,这二者均可能产生变革。也就是说,以上估测的时间并不是原封不动。
即便对太阳系沦亡时间的估量确凿产生了变革,间隔估量的沦亡时间另有数十亿年。人类望到太阳系沦亡的可能性将微乎其微。(天门山)
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