Il nostro sistema solare verrà distrutto prima di quanto pensassimo
Sebbene il terreno sotto i nostri piedi sembri solido e confortante, nulla in questo Universo dura per sempre.
Un giorno, il nostro sole morirà, espellendo gran parte della sua massa prima che il suo nucleo si riduca a una nana bianca, perdendo gradualmente calore fino a diventare nient’altro che un pezzo di roccia morta, fredda e scura, un quadrilione di anni dopo .
Ma il resto del sistema solare sparirà. Secondo le nuove simulazioni, ci vorranno solo cento miliardi di anni perché i restanti pianeti si diffondano nella galassia, lasciandosi alle spalle il sole morente, riferisce Science Alert .
“Comprendere la stabilità dinamica a lungo termine del sistema solare è una delle attività più antiche dell’astrofisica, risalendo allo stesso Newton, che ha ipotizzato che le interazioni reciproche tra i pianeti alla fine avrebbero reso il sistema instabile”, hanno scritto gli astronomi Jon Zink, dell’Università dalla California, Los Angeles, Konstantin Batygin del Caltech e Fred Adams dell’Università del Michigan nel loro nuovo articolo .
Ma questo è molto più complicato di quanto sembri. Maggiore è il numero di corpi che sono coinvolti in un sistema dinamico che interagiscono tra loro, più complicato diventa il sistema e più difficile da prevedere. Questo è chiamato un problema di N-corpi.
A causa di questa complessità, è impossibile fare previsioni deterministiche delle orbite degli oggetti nel sistema solare dopo determinate scale temporali. Oltre a circa cinque-dieci milioni di anni, la certezza fugge.
Ma se riusciamo a scoprire cosa accadrà al nostro sistema solare, ci parlerà di come l’Universo può evolversi, su scale temporali molto più lunghe della sua attuale età di 13,8 miliardi di anni.
Nel 1999, gli astronomi avevano previsto che il sistema solare si sarebbe disintegrato lentamente in un periodo di almeno un miliardo di miliardi di anni; sono 10 ^ 18, o un quintilione di anni. È quanto tempo impiegherebbero, hanno calcolato, le risonanze orbitali di Giove e Saturno per disaccoppiare Urano.
Secondo il team di Zink, tuttavia, questo calcolo ha omesso alcune importanti influenze che potrebbero interrompere il sistema solare in precedenza.
Primo, il sole.
In circa 5 miliardi di anni il Sole si trasformerà in una gigante rossa, inghiottendo Mercurio, Venere e la Terra. Quindi espellerà quasi metà della sua massa, trasportata nello spazio da venti stellari; la rimanente nana bianca avrà circa il 54% dell’attuale massa solare.
Questa perdita di massa allenterà il controllo gravitazionale del Sole sui restanti pianeti, Marte e il gas esterno e giganti di ghiaccio, Giove, Saturno, Urano e Nettuno.
In secondo luogo, mentre il sistema solare orbita attorno al centro galattico, le altre stelle devono avvicinarsi abbastanza per interrompere le orbite dei pianeti, circa una volta ogni 23 milioni di anni.
“Quando si tiene conto della perdita di massa stellare e dell’inflazione delle orbite del pianeta esterno, questi incontri diventeranno più influenti”, hanno scritto i ricercatori.
“Con abbastanza tempo, alcune di queste stelle si avvicineranno abbastanza da dissociare – o destabilizzare – i restanti pianeti”.
Con queste influenze aggiuntive prese in considerazione nei loro calcoli, il team ha eseguito dieci simulazioni a N corpi per i pianeti esterni (tralasciando Marte per risparmiare sui costi di calcolo, poiché la loro influenza deve essere trascurabile). Queste simulazioni sono state divise in due fasi: fino alla fine della perdita di massa del Sole e la fase successiva.
Sebbene dieci simulazioni non siano un campione statistico forte, il team ha scoperto che ogni volta si verificava uno scenario simile.
Dopo che il Sole ha completato la sua evoluzione in una nana bianca, i pianeti esterni hanno un’orbita più grande, ma rimangono comunque relativamente stabili. Giove e Saturno, tuttavia, vengono catturati in una risonanza stabile 5: 2; per ogni cinque volte che Giove orbita attorno al Sole, Saturno orbita due volte (questa eventuale risonanza è stata proposta molte volte, dallo stesso Isaac Newton).
Queste orbite espanse, così come le caratteristiche della risonanza planetaria, rendono il sistema più suscettibile ai disturbi delle stelle vicine.
Dopo 30 miliardi di anni, questi disturbi stellari trasformano queste orbite stabili in orbite caotiche, con conseguente rapida perdita di pianeti. Tutti i pianeti tranne uno sfuggono alle loro orbite, fuggendo nell’ambiente galattico come pianeti vaganti.
Quest’ultimo pianeta solitario persiste per altri 50 miliardi di anni, ma il suo destino è segnato. Infine, viene anche rilasciato dall’influenza gravitazionale delle stelle di passaggio. Alla fine, circa cento miliardi di anni dopo che il Sole si sarà trasformato in una nana bianca, il Sistema Solare non esisterà più.
Si tratta di un periodo di tempo significativamente più breve di quello proposto nel 1999. E, osservano attentamente i ricercatori, dipende dalle attuali osservazioni dell’ambiente galattico locale e dalle stime dei sorvoli stellari, che possono cambiare. Pertanto, non è affatto una certezza.
Anche se le stime sulla tempistica della morte del Sistema Solare cambiano, tuttavia, rimangono miliardi di anni. La probabilità che l’umanità sopravviva abbastanza a lungo per poter assistere alla fine delsistema solare è piccola.
La ricerca è stata pubblicata su The Astronomical Journal.
Foto anteprima: Una nana bianca dopo aver espulso la sua massa per formare una nebulosa planetaria. Credito: ESO / P. Weilbacher / AIP
Fonte:hypescience.com