"/>المصير النهائي "للنظام الشمسي" - موقع Big Bang Science

المصير النهائي “للنظام الشمسي” – موقع Big Bang Science

المصير النهائي “للنظام الشمسي” – موقع Big Bang Science


الانفجار العظيم: على الرغم من أننا نشعر في كثير من الأحيان أن الأرض تحت أقدامنا صلبة ومريحة ، فلا شيء في الكون سيدوم إلى الأبد. في يوم من الأيام ستموت شمسنا وتطلق الكثير من كتلتها في الفضاء قبل أن تنضغط نواتها إلى حجم قزم أبيض.

وفقًا للانفجار العظيم ، ستفقد بقايا الشمس حرارتها تدريجياً بعد ألف تريليون سنة حتى لا يتبقى سوى كتلة صخرية باردة ومظلمة وميتة. بالطبع ، في ذلك الوقت لن يكون هناك المزيد من الأخبار حول النظام الشمسي. وفقًا للمحاكاة الجديدة ، سيستغرق الأمر 100 مليار سنة فقط لكواكب النظام الشمسي للهروب عبر المجرة مع مرور الشمس الميتة ، دون ترك أي أثر للنظام. يحاول علماء الفلك والفيزياء معرفة المصير النهائي للنظام الشمسي منذ مئات السنين على الأقل.

كتب جون زينك ، عالم الفلك في جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس ، وكونستانتين باتينيون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، وفريد ​​آدمز ، عالم الفلك في جامعة ميشيغان: “إن فهم الاستقرار الديناميكي طويل المدى للنظام الشمسي هو أحد أقدم الألغاز الفيزيائية الفلكية”. “نيوتن يعود لأن نيوتن يخمن أن التفاعلات بين الكواكب ستؤدي في النهاية إلى زعزعة ديناميكيات مداراتها.”

لكن القضية أكثر تعقيدًا مما تعتقد. كلما زاد عدد الكائنات في نظام ديناميكي يتفاعل مع بعضها البعض ، زاد تعقيد هذا النظام الديناميكي وزادت صعوبة التنبؤ بموضع الكائنات فيه. هذا التحدي يسمى “مشكلة متعددة التخصصات”.

بسبب تعقيد النظام الديناميكي ، يكاد يكون من المستحيل إجراء تنبؤ محدد لمدارات كواكب النظام الشمسي في فترة زمنية معينة. إذا كانت هذه الفترة أكثر من 5 إلى 10 ملايين سنة ، فسيظهر قدر كبير من عدم اليقين في الحسابات. ولكن إذا تمكنا من فهم مصير النظام الشمسي ، فربما يمكننا معرفة كيفية تطور الكون على نطاق يتجاوز عمره الحالي البالغ 13.8 مليار سنة.

اقرأ
يحدق في سماء الليل - موقع بيغ بانغ العلمي

في عام 1999 ، توقع علماء الفلك أن النظام الشمسي سيتباطأ على مدى فترة لا تقل عن مليار مليار سنة (10۱۸ سنة أو خمس سنوات) سوف تتفكك. قاموا بحساب المدة التي سيستغرقها المشتري وزحل للدوران حول أورانوس. لذلك ، وفقًا لنتائج هذه المجموعة ، سيتفكك النظام الشمسي في وقت أقرب مما كنا نعتقد.

أولا ستتأثر الشمس. بعد حوالي 5 مليارات سنة ، تتضخم الشمس عند موتها وتتحول إلى عملاق أحمر ، ثم تبتلع عطارد والزهرة والأرض. ثم تطلق الشمس حوالي نصف كتلتها في الفضاء على شكل رياح شمسية. تشكل كتلة الأقزام البيضاء التي خلفتها الشمس 54٪ فقط من الكتلة الحالية للشمس.

uuUjcxHqtaKPQZiUgVeهذا الانخفاض في الكتلة يؤدي إلى انخفاض في جاذبية الشمس على الكواكب المتبقية مثل المريخ والغاز وعمالقة الجليد مثل كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون. ثانيًا ، عندما يدور النظام الشمسي حول مركز المجرة ، كل 23 مليون سنة تقريبًا ، تقترب النجوم الأخرى من النظام الشمسي لدرجة أنها يمكن أن تعطل مدارات الكواكب.

وكتب الباحثون في ورقتهم “بالنظر إلى انخفاض كتلة الشمس وتضخم مدارات الكواكب الخارجية ، فإن تأثير هؤلاء الضيوف غير المدعوين سيزداد”. “إذا كان هناك ما يكفي من الوقت ، يمكن لبعض هذه النجوم الاقتراب جدًا من النظام الشمسي بحيث يمكنها الاستيلاء على الكواكب المتبقية أو زعزعة استقرار مداراتها.”

مع الأخذ في الاعتبار هذه التأثيرات الإضافية في حساباتهم ، أجرى الفريق 10 عمليات محاكاة متعددة الحدود باستخدام الكمبيوتر القوي Hoffman 2 Cluster للكواكب الخارجية (لم يتم تضمين المريخ في الحسابات لتقليل التكاليف لأن تأثيره كان ضئيلًا). أجريت هذه المحاكاة على مرحلتين: مرحلة واحدة حتى نهاية اختزال الكتلة الشمسية ومرحلة أخرى في الفترة التي تلي ذلك.

اقرأ
اكتشاف إشارة الراديو الغامضة التي تتكرر كل 6 أيام

على الرغم من أن إجراء 10 عمليات محاكاة قد لا يوفر مجتمعًا إحصائيًا جيدًا ، فقد وجد الباحثون أن نفس السيناريو يحدث في كل محاكاة. عندما تتطور الشمس في النهاية إلى قزم أبيض ، تصبح مدارات الكواكب الخارجية أكبر ، لكن الكواكب تظل مستقرة في مداراتها. ومع ذلك ، فإن كوكب المشتري وزحل يثبتان في تكثيف مداري ثابت من 5 إلى 2 – كل خمس مرات يدور المشتري حول الشمس ، يدور زحل حول الشمس مرتين فقط (تم رفع هذا التكثيف المداري الحتمي عدة مرات ، خاصة بواسطة إسحاق نيوتن نفسه). .

بدون عنوانتضخم مدارات الكواكب ، جنبًا إلى جنب مع تأثيرات التكثيف المداري للكواكب ، يجعل النظام أكثر عرضة للاضطرابات بسبب قرب مرور النجوم. بعد ثلاثين مليار سنة ، تؤدي هذه الاضطرابات إلى تعطيل المدارات المستقرة ، مما يتسبب في هروب الكوكب بسهولة من جاذبية نجمه المضيف. جميع الكواكب في نظامنا الشمسي ، باستثناء كوكب واحد ، تخرج من المدار وتتجول بحرية في المجرة مثل “الكواكب الحمر”.

سوف يدور آخر كوكب متبقٍ حول الشمس بعد 50 مليار سنة أخرى ، لكن مصيرها مؤكد. في النهاية ، سيتم إخراج الكوكب من مداره تحت تأثير الجاذبية. أخيرًا ، بعد 100 مليار سنة من تحول الشمس إلى قزم أبيض ، لن يتبقى شيء من النظام الشمسي.

النطاق الزمني لهذا السيناريو أقصر بكثير من المقياس المقترح في عام 1999 للمصير النهائي للنظام الشمسي. وكان الباحثون حريصين على الإشارة إلى أن الملاحظات الحالية للبيئة المحلية للمجرة وتقديرات النجوم العابرة من المرجح أن تتغير في المستقبل. لذا فإن هذا السيناريو ليس نهائيًا بأي حال من الأحوال وقد يتغير في المستقبل.

اقرأ
منظر لمجرة حلزونية ذات قلب نشط

حتى لو تغيرت تقديرات تدمير النظام الشمسي مرة أخرى ، فإن نفس الحدث سيحدث بعد مليارات السنين من الآن. من غير المرجح أن يعيش البشر بلايين السنين ليشهدوا مثل هذا الحدث. لذلك لا تقلق ونم جيدا! مزيد من التفاصيل حول هذا البحث في المجلة الفلكية تم نشره.

ترجمة: محمد نوده فرحاني / موقع بيغ بانغ العلمي

مصدر: sciencealert.com

إرسال تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *