Умирающее Солнце может разрушить планетную систему за 1 млрд лет вместо квадриллионов лет

Астрономы выяснили, что после превращения Солнца в белый карлик внешние планеты могут потерять устойчивые орбиты гораздо быстрее, чем предполагали прежние модели. В компьютерных симуляциях до 96% планетных систем становились нестабильными в течение 3 млрд лет после завершения потери звёздной массы. Результаты исследования опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.

Исследователи Константин Батыгин и Джим Фуллер из Калифорнийского технологического института, а также Фред Адамс из Мичиганского университета смоделировали, как Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун будут двигаться после того, как Солнце сбросит значительную часть своей массы. В отличие от традиционных моделей, расчёты учитывали, что звезда может терять вещество отдельными мощными выбросами, а не постепенно и равномерно. Именно такие эпизоды способны резко изменить гравитационный баланс системы.

В 672 сценариях учёные варьировали размеры выбросов и время потери массы. Примерно в 40% рассмотренных случаев планетная система испытывала разрушительные изменения ещё до того, как Солнце завершало сбрасывать вещество. В отдельных симуляциях планеты выбрасывало за пределы системы, а Уран и Нептун менялись орбитами. При более мягкой потере массы некоторые планеты, напротив, переходили на согласованные орбиты и сохраняли устойчивость на протяжении 3 млрд лет.

При этом речь идёт не о скором исчезновении Солнца: расчёты описывают далёкое будущее звезды и судьбу планет после её превращения в белый карлик. Прежние оценки допускали, что внешняя часть Солнечной системы сможет сохранять динамическую устойчивость порядка \(10^{18}\) лет. Новая работа сокращает этот срок примерно до 1 млрд лет после образования белого карлика, если потеря звёздной массы действительно происходит отдельными асимметричными выбросами. Это теоретический прогноз, зависящий от принятой модели потери массы, а не установленный сценарий будущего Солнечной системы.