Sluneční soustava může zaniknout stokrát rychleji, než jsme si mysleli

Kosmos kolísá mezi předvídatelnou stabilitou a divokým chaosem, který trápí naše smysly. V našem místním slunečním sídle je stabilita planet „otázkou, kolem které byla postavena nebeská mechanika“. Pravděpodobně ještě předtím, než taková slova existovala, když naši dávní předkové přemýšleli o třpytivých ohních na noční obloze.

O tisíciletí později údajně Isaac Newton tušil, že by se architektura našich vnějších planet mohla rozpadnout. Moderní matematika však naznačovala, že by mohly zůstat stabilní po dobu kvintilionu let – více než 70 milionkrát déle, než je současný věk vesmíru. I s ohledem na vývoj Slunce a cizích hvězd, které k nám přilétají z vesmíru, by vnější planety mohly zůstat nerušené po dobu 100 miliard let.

Alespoň se to tak předpokládalo – vycházelo se z předpokladu, že naše umírající Slunce zhruba za šest miliard let odvrhne přibližně polovinu své hmoty, zatímco se bude pomalu měnit v bílého trpaslíka. Nová studie však naznačuje, že zkáza vnějších částí Sluneční soustavy může být mnohem, mnohem blíže. Slunce totiž nehodlá odejít klidně, nýbrž se bude bránit zuby nehty.

Jak bylo publikováno v časopise The Astrophysical Journal Letters, teoretičtí astrofyzici Konstantin Batygin a Jim Fuller z Caltechu a Fred Adams z Michiganské univerzity našli důkazy o tom, že ztráta hmotnosti Slunce nebude plynulá, ale turbulentní a náhodná.

„Překvapením je, co se stane, když plynulost ustoupí nehomogenitě: ztráta hmotnosti bude rozdělena na jednotlivé vyvrhující události a obraz se zcela změní,“ řekl Batygin. „Zánik Sluneční soustavy se skrýval v jednom z nejuspokojivějších výsledků nebeské mechaniky.“

Každé vyvržené „sousto hmoty“ posune naše umírající Slunce do mírně jiné polohy, čímž se změní jeho gravitační vliv na jednotlivé planety. Pokud by takové výbuchy byly symetricky orientovány, jejich gravitační vliv by se mohl zprůměrovat. Jejich náhodnost však může vést k drobným změnám, které se sčítají a vedou k obrovským otřesům v naší vzdálené sluneční rodině.

Výzkumníci našli důkazy o takových výronech v datech z nedávno vyřazené kosmické observatoře Gaia Evropské kosmické agentury ESA, která pozorovala četné hvězdné binární systémy, včetně bílých trpaslíků. Poté simulovali několik úrovní výbuchů ztráty hmoty z našeho budoucího Slunce.

Výzkumníci předpokládali, že každý výbuch, který Slunce zažije, může do vesmíru vymrštit desetitisícinu jeho hmotnosti, tedy asi 33 Zemí. Předpokládali, že k tomu bude docházet postupně během 4 600 výbuchů, z nichž každý změní rychlost Slunce asi o sedm metrů za sekundu.

Z téměř 700 simulací se hlavní pozornost soustředila na 48, které zahrnují nejrealističtější model ztráty hmoty v závěrečných fázích života Slunce. V téměř 80 procentech těchto scénářů (37 ze 48) začínají vnější planety křížit své dráhy nečekaně brzy – dlouho předtím, než Slunce vůbec dokončí proces odvrhování svých vnějších vrstev.

V těch nejextrémnějších případech se dráhy vnějších planet začínají vzájemně proplétat již ve chvíli, kdy Slunce přišlo teprve o zhruba 10 procent své hmotnosti. Ve 40 procentech simulací se vnější Sluneční soustava v okamžiku, kdy se Slunce definitivně promění v bílého trpaslíka, ocitá v naprostém chaosu.

Uran a Neptun si například mohou vyměnit svá místa, nebo dokonce proniknout až dovnitř dráhy Jupitera. Vzniká tak planetární zmatek, který lze přirovnat ke kosmické kombinaci dětské hry na honěnou a demoličního derby. Můžeme také přijít o náš nejcennější klenot.

Saturn může být během několika milionů let vyvržen ven, čímž přijde o svůj titul úchvatného „krále prstenců“ a stane se osamocenou bludnou planetou, odsouzenou k nekonečnému putování hlubokým vesmírem – možná tak dlouho, dokud ji nepřijme jiná hvězdná soustava.

Prognóza pro planety není příliš příznivá. „Přicházíme o ně. V devíti z deseti našich simulací je alespoň jedna obří planeta vymrštěna do mezihvězdného prostoru,“ uvedl Batygin. „To dobře koresponduje s průzkumy založenými na gravitačních mikročočkách, které naznačují, že v Galaxii může existovat stejně velký počet volně se pohybujících planet jako hvězd – a umírající slunce jsou pravděpodobně jedním z hlavních zdrojů.“

Celkově vzato, v 90 procentech modelů Sluneční soustava zanikne v průběhu tří miliard let poté, co se Slunce promění v bílého trpaslíka. Tedy v horizontu kratším než 10 miliard let od současnosti.

Tato práce přináší mnohem chmurnější předpověď než kdykoliv dříve: Sluneční soustava by se mohla rozvrátit stokrát rychleji, než se dosud odhadovalo – možná dokonce ještě předtím, než se naše Slunce stane bílým trpaslíkem. „Nestabilita, kterou předvídal Newton, je nakonec skutečná,“ píší vědci ve své studii. „Mýlil se pouze v tom, kdo ji má na svědomí.“

Namísto toho, aby byl systém gravitačně zničen nějakým vetřelcem zvenčí, dojde k jeho rozvratu zevnitř. Podobně jako v klasické tragédii může být Sluneční soustava zničena v důsledku nevyhnutelných okolností, které provázely její vznik a vývoj.

Kdo si tedy dokáže představit, co se z nás stane, až náš domov zanikne? Budou naši potomci – ať už budou mít jakoukoliv podobu – sledovat ze vzdálených stanovišť, jak se naše původní kosmická kolébka rozpadá? Tato práce zároveň mění naše chápání vesmíru, v němž existuje nespočet hvězd podobných Slunci.

„Devadesát sedm procent hvězd zaniká tímto způsobem a mnohé jiné soustavy ve vesmíru jsou ještě křehčí než ta naše,“ uvedl Batygin. „Představa, že planetární soustavy čeká klidný odpočinek, je tedy pouhým mýtem.“

Výzkum byl publikován v časopise The Astrophysical Journal Letters.

Zdroj: https://www.sciencealert.com/our-solar-system-may-be-destroyed-100-times-faster-than-we-thought

autor: František Martinek