Просчитана вероятность возникновения орбитальной нестабильности планет Солнечной системы на миллиарды лет вперед

Так представляет себе столкновение Земли и Венеры художник журнала Nature.

В отличие от предыдущих моделей они учли общую теорию относительности, которая не оказывает влияния на кратковременные расчеты, но играет большую роль в долгосрочном плане.

Скорее всего, Солнце сохранит упорядоченную схему планетарных орбит в течение всей своей жизни, то есть еще около пяти миллиардов лет. А затем, вероятно, превратится в красный гигант и поглотит по крайней мере Меркурий, Венеру, Землю и Марс.

Жак Ласкар, сотрудник Парижской обсерватории, напоминает, что специалисты рассчитали движение планет на несколько тысяч лет вперед, однако, когда речь заходит о миллионах лет, вычислительные мощности современной науки бессильны.

Французы рассмотрели 2 501 возможный сценарий при внезапном изменении той или иной планетой своей орбиты. 25 сюжетов закончились серьезными нарушениями стабильности Солнечной системы. К примеру, Марс может оказаться очень близко к Земле — на расстоянии 794 км. Если к тому моменту на нашей планете еще будет существовать жизнь, она будет полностью уничтожена. А вероятность столкновения Земли и Венеры составляет 1:2500 и может произойти не ранее, чем через 3,5 млн лет.

Исследователи основывали свои расчеты на том, что Меркурий как планета с самой маленькой массой может сыграть роль дестабилизатора Солнечной системы в результате резонанса с Юпитером. В итоге момент импульса планеты-гиганта посеет хаос.

Орбитальными резонансами называются соотношения между орбитальными периодами небесных тел, где коэффициентами пропорциональности служат целые числа.

В Солнечной системе резонансов немало — например, Нептун и Плутон (вместе со множеством других объектов Пояса Койпера) находятся в резонансе 3:2, а Юпитер и Сатурн близки к резонансу 5:2, известному как «большое неравенство». Впрочем, среди главных планет Солнечной системы нет простых резонансов. Зато много резонансных пар есть среди спутников планет.

Из общих принципов небесной механики следует, что резонансы стабилизируют движение тел Солнечной системы и тем самым сохраняют ее устойчивость. По еще не выясненным причинам природе не нравятся некоторые резонансы: скажем, практически не встречаются астероиды с периодами обращения, равными половине или трети юпитерианского года. Подобные запрещенные зоны называются люками (щелями) Кирквуда. В некоторых случаях резонансные явления могут вызвать неустойчивость орбит. Так, установлено, что в молодости Юпитер отстоял от Солнца на 70 миллионов километров дальше, чем сейчас.

Выводы ученых опубликованы в журнале Nature; статья находится здесь, а комментарий к ней можно прочитать тут.

Подготовлено по материалам Франс Пресс.

Оригинал статьи находится на сайте Компьюлента