دانشمندان می‌گویند منظومه شمسی ممکن است ۱۰۰ برابر زودتر از تصور قبلی نابود شود

کیهان همواره میان ثبات پیش‌بینی‌پذیر و هرج‌ومرج لجام‌گسیخته در نوسان است؛ موضوعی که ذهن معناجوی انسان را به چالش می‌کشد.

در خانه کیهانی ما یعنی منظومه شمسی، ثبات سیارات همان پرسشی است که مکانیک سماوی بر پایه آن بنا شده. احتمالا حتی پیش از پیدایش چنین واژگانی، اجداد باستانی ما نیز درباره این شعله‌های چشمک‌زن در آسمان شب شگفت‌زده می‌شدند.

هزاران سال بعد، آیزاک نیوتن که گفته می‌شود با افتادن سیبی بر سرش الهام گرفت، گمان می‌کرد که معماری سیارات بیرونی منظومه ما ممکن است از هم فرو بپاشد. اما محاسبات ریاضی مدرن در مورد سیاره اورانوس نشان می‌دهد که آن‌ها می‌توانند تا یک کوینتیلیون (یک میلیارد میلیارد) سال، یعنی بیش از ۷۰ میلیون برابر سن کنونی جهان، پایدار بمانند. حتی با در نظر گرفتن روند تکامل خورشید و ستارگان بیگانه‌ای که از اعماق فضا به سمت ما می‌آیند، سیارات بیرونی می‌توانند تا ۱۰۰ میلیارد سال بدون دست‌خوردگی باقی بمانند.

یا دست‌کم پیش از این چنین تصور می‌شد؛ باوری که بر این فرض استوار بود که خورشید در حال مرگ ما، در حدود شش میلیارد سال آینده و در حالی که به آرامی به یک کوتوله سفید تبدیل می‌شود، نیمی از جرم خود را از دست خواهد داد.

با این حال، یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که روز رستاخیز بخش بیرونی منظومه شمسی ممکن است بسیار نزدیک‌تر از این حرف‌ها باشد، زیرا خورشید قرار نیست در آرامش خاموش شود، بلکه با تقلا و تکاپوی شدیدی به پایان راه خود خواهد رسید.

خب، شاید نه دقیقاً با فریاد، اما به‌معنای واقعی کلمه با پرتاب‌های ناگهانی.

بر اساس مقاله‌ای که در نشریه The Astrophysical Journal Letters منتشر شده است، فیزیکدانان نظری، کنستانتین باتیگین و جیم فولر از موسسه فناوری کالیفرنیا و فرد آدامز از دانشگاه میشیگان، شواهدی یافته‌اند که نشان می‌دهد روند از دست رفتن جرم خورشید روان و یکنواخت نخواهد بود، بلکه متلاطم و تصادفی بوده و در قالب هزاران پرتاب مجزا رخ خواهد داد.

باتیگین در گفتگو با رسانه ScienceAlert اظهار داشت

نکته غافلگیرکننده این است که وقتی یکنواختی جای خود را به دانه‌بندی (رویدادهای گسسته) می‌دهد، چه اتفاقی می‌افتد: اگر روند کاهش جرم را به رویدادهای فورانی گسسته تقسیم کنید، کل تصویر به‌طور کامل تغییر می‌کند. نابودی منظومه شمسی در دل یکی از اطمینان‌بخش‌ترین نتایج مکانیک سماوی پنهان شده بود.

هر یک از این فوران‌ها، خورشید در حال مرگ را به موقعیتی اندک متفاوت سوق می‌دهد و تاثیر گرانشی آن را بر روی تمامی سیارات تغییر خواهد داد. اگر چنین فوران‌هایی به‌طور متقارن رخ می‌دادند، تاثیرات گرانشی آن‌ها احتمالاً یکدیگر را خنثی می‌کرد. اما تصادفی بودن آن‌ها می‌تواند به تغییرات کوچکی منجر شود که در نهایت، تحولات و آشفتگی‌های عظیمی را در خانواده کیهانی و دوردست ما رقم می‌زند.

پژوهشگران شواهد مربوط به چنین پرتاب‌هایی را در داده‌های رصدخانه مداری تازه بازنشسته‌شده متعلق به آژانس فضایی اروپا یافتند؛ تلسکوپی که سیستم‌های ستاره‌ای دوتایی وسیعی (شامل کوتوله‌های سفید) را رصد کرده است.

آن‌ها سپس سطوح مختلفی از پرتاب‌های ناشی از کاهش جرم خورشید آینده ما را شبیه‌سازی کردند. محققان به این نتیجه رسیدند که هر یک از این فوران‌های مرگبار خورشیدی ممکن است یک‌ده‌هزارم از جرم آن، معادل جرم حدود ۳۳ کره زمین، را به فضا پرتاب کند. این پدیده به‌صورت کاملاً نامنظم و در قالب ۴۶۰۰ رویداد فورانی رخ می‌دهد که هر کدام سرعت خورشید را حدود هفت متر (۲۳ فوت) بر ثانیه تغییر می‌دهند؛ درست شبیه به فضانوردی که عطسه می‌کند یا هوای بدن خود را بیرون می‌دهد و در نتیجه به سمت مخالف پرتاب می‌شود.

در میان حدود ۷۰۰ شبیه‌سازی انجام‌شده، تمرکز اصلی روی ۴۸ موردی بود که واقع‌بینانه‌ترین سناریوها از فوران جرم در مراحل مرگ خورشید را شامل می‌شدند. در نزدیک به ۸۰ درصد از این سناریوها (۳۷ مورد از ۴۸ مورد)، سیارات بیرونی به‌طور غیرمنتظره‌ای زودهنگام و مدت‌ها پیش از آنکه خورشید لایه‌های بیرونی خود را به‌طور کامل از دست بدهد، شروع به عبور از مدارهای یکدیگر می‌کنند.

در زودهنگام‌ترین حالت از این سناریوها، در حالی که خورشید تنها حدود ۱۰ درصد از جرم خود را از دست داده است، سیارات بیرونی در مدارهای یکدیگر تداخل پیدا می‌کنند.

تا زمانی که خورشید ما واقعاً به یک کوتوله سفید تبدیل شود، در ۴۰ درصد از پیش‌بینی‌ها، بخش بیرونی منظومه شمسی در یک آشفتگی فاجعه‌بار گرفتار خواهد شد. برای مثال، اورانوس و نپتون ممکن است موقعیت خود را با یکدیگر عوض کنند و حتی به داخل مدار مشتری شیرجه بزنند؛ اتفاقی که یک هرج‌ومرج سیاره‌ای بی‌سابقه، شبیه به ترکیبی کیهانی از بازی‌های تعقیب‌وگریز کودکانه و مسابقات ماشین‌های جنگی، ایجاد می‌کند.

ما همچنین ممکن است ارزشمندترین جواهر کیهانی خود را از دست بدهیم. زحل بیچاره ممکن است در عرض چند میلیون سال به بیرون پرتاب شود و از جایگاه خیره‌کننده خود به‌عنوان پادشاه حلقه‌ها، به یک سیاره سرکش و یتیم تنزل یابد که مجبور است برای دوران‌هایی بی‌کران در اعماق فضا سرگردان باشد، یا اینکه شاید توسط یک سیستم ستاره‌ای دیگر به فرزندی پذیرفته شود.

پیش‌بینی‌ها درباره آینده سیارات منظومه ما چندان امیدوارکننده نیست. باتیگین در این باره گفت

ما آن‌ها را از دست خواهیم داد. در ۹ مورد از هر ۱۰ شبیه‌سازی ما، حداقل یک سیاره غول‌پیکر به فضای میان‌ستاره‌ای پرتاب می‌شود. این موضوع با بررسی‌های ریزهمگرایی گرانشی نیز همخوانی دارد؛ بررسی‌هایی که نشان می‌دهند ممکن است تعداد سیارات سرگردان کهکشان با تعداد ستارگان برابر باشد و خورشیدهای در حال مرگ، مسلماً منبع اصلی تولید این سیارات هستند.

در مجموع، در ۹۰ درصد از مدل‌ها، منظومه شمسی ما در عرض سه میلیارد سال پس از تبدیل شدن خورشید به کوتوله سفید، خود را نابود می‌کند. بنابراین، این اتفاق کمتر از ۱۰ میلیارد سال دیگر رخ خواهد داد. این مطالعه چشم‌اندازی بسیار تاریک‌تر از همیشه ارائه می‌دهد: منظومه شمسی ما ممکن است ۱۰۰ برابر سریع‌تر از تخمین‌های پیشین از هم بپاشد؛ شاید حتی پیش از آنکه خورشید ما به یک کوتوله سفید تبدیل شود.

محققان در مقاله خود می‌نویسند

ناپایداری مورد تصور نیوتن در نهایت به حقیقت پیوست. او تنها در مورد عامل این ناپایداری اشتباه کرده بود.

به‌جای آنکه منظومه ما توسط گرانش یک مزاحم بیگانه نابود شود، خطری که با کاهش جرم خورشید و گسترش مدارهای سیاره‌ای افزایش می‌یابد، این فروپاشی از درون رخ خواهد داد. درست مانند یک تراژدی کلاسیک، منظومه شمسی ممکن است بر اثر شرایط جدایی‌ناپذیر مرتبط با تولد و رشد خودش نابود شود.

با این اوصاف، چه کسی می‌تواند تصور کند تا زمانی که خانه ما نابود می‌شود، چه بر سر ما خواهد آمد؟ آیا فرزندان ما در هر شکل و قالبی که باشند، از پایگاه‌های دوردست فضایی، شاهد فروپاشی زادگاه کیهانی اجدادی خود خواهند بود؟

در نهایت، این تحقیق درک ما را از کیهان، که میزبان ستارگان خورشیدمانند بی‌شماری است، نیز تغییر می‌دهد. باتیگین خاطرنشان کرد

نود و هفت درصد از ستارگان به همین شکل می‌میرند و بسیاری از سیستم‌های ستاره‌ای موجود، شکننده‌تر از منظومه ما هستند. دوران بازنشستگی آرامی که ما برای سیستم‌های سیاره‌ای تصور می‌کردیم، صرفاً یک افسانه است.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.