gov-civil-vilareal.ptComo nossa galáxia matará nosso sistema solar em um trilhão de anos, planeta por planeta
>Aqui está uma pergunta divertida: como o sistema solar morrerá?
OK, talvez não seja tão divertido. Mas a ciência disso é pelo menos interessante.
Na maioria das vezes, quando você lê artigos sobre este tópico, a resposta que você obtém é que o Sol consumirá seu combustível nuclear, se transformará em uma gigante vermelha, engolfará Mercúrio, Vênus e a Terra , soprar fora de suas camadas externas , e então se transformar em uma anã branca, esfriando por toda a eternidade até que se torne preta e congele quase a zero absoluto.
Veja bem, tudo isso é verdade, mas não é realmente o que acontece com o sistema solar , apenas o Sol e os três primeiros planetas (um dos quais temos interesse). Mas há outras coisas por aí também, incluindo Marte e quatro planetas gigantes. Eles contam também. Caramba, Júpiter por si só tem mais massa do que tudo o mais no sistema solar (exceto o Sol, duh) combinado, então seu destino é muito importante.
O que acontece com todos eles?
O sistema solar, com tamanhos de objetos em escala, mas não as distâncias. Crédito: Wikipedia / WP / PlanetUser
Um artigo publicado recentemente analisa exatamente isso . Em geral, e no curto prazo, os movimentos dos planetas ao redor do Sol são previsíveis. Elas seguem as equações apresentadas pela primeira vez por Isaac Newton no século 17, e ainda usamos essas equações da mesma maneira hoje.
No entanto, a longo prazo, isso não funcionará. Se você tiver mais de dois corpos orbitando um ao outro, o sistema geralmente se torna caótico depois de um tempo suficientemente longo. Não me refiro a coisas voando para todo lado; isso está no sentido matemático da teoria do caos; ou seja, não é possível prever com precisão onde os planetas estarão em algum ponto no futuro distante porque você não pode precisamente meça suas posições e movimentos agora. Qualquer erro aleatório, não importa o quão pequeno seja, se propaga pelas equações, aumentando ao longo do tempo e, eventualmente, altera a configuração do sistema solar de maneiras imprevisíveis.
Obra de arte retratando um planeta rebelde, ejetado de seu sistema solar, vagando pela galáxia. Crédito: NASA / JPL-Caltech / R. Ferida (Caltech-IPAC)
matar a un ruiseñor apropiado para la edad
Para evitar isso, você pode compensar um pouco incluindo as incertezas em sua matemática e, em seguida, executando as equações várias vezes, alterando esses valores um pouco a cada vez. O resultado é um monte de configurações diferentes depois de algum tempo, mas você pode analisá-las estatisticamente. Tipo, em quantas simulações Júpiter e Saturno interagiram de forma que Saturno foi jogado para fora do sistema solar? Você não pode saber qual sim está certo, mas você pode ter uma noção do que vai acontecer desta forma.
No novo jornal, eles foram ainda mais longe. Por um lado, incluíam o Sol perdendo massa à medida que se transformava em uma gigante vermelha. Isso é importante porque, ao fazê-lo, sua gravidade fica mais fraca e as órbitas dos planetas se expandem - eles descobriram que os planetas Marte a Netuno têm suas órbitas maiores por um fator de cerca de 1,85, pois o Sol perde cerca de metade de sua massa no próximos 7 bilhões de anos.
Mais do que isso, eles também incluíam as chances de estrelas da galáxia se aproximarem o suficiente do Sol para ter algum efeito. As estrelas são pequenas e muito distantes umas das outras - a estrela mais próxima do Sol está a mais de 40 trilhões de quilômetros de distância - portanto, encontros como esse são raros.
Mas não inexistente. E se você executar uma simulação longe o suficiente no futuro, uma estrela varrendo o sistema solar se torna inevitável. Então, os cientistas rodaram suas simulações em duas partes. A primeira foi até o Sol perder sua massa, e a segunda foi o longo período depois. Eles incluíram encontros estelares semi-aleatórios, usando o ambiente galáctico real (número de estrelas por ano-luz cúbico e seus movimentos) para simular isso.
Obra de arte retratando a Terra cozida pelo Sol quando se torna uma gigante vermelha ... desde que não seja engolfada conforme o Sol se expande. Crédito: Wikimedia commons / fsgregs
Eles descobriram que na Fase 1 (antes do Sol inchar), os planetas estão muito próximos do Sol para que isso tenha um efeito significativo. As estrelas teriam que passar muito mais perto até mesmo para arrancar Netuno, e um encontro como esse acontece no trilhões de anos escala de tempo. Extremamente improvável.
Mas, como o Sol é uma anã branca e os planetas estão mais distantes, as chances aumentam. A gravidade do Sol é mais fraca, os planetas estão mais distantes e um encontro estelar casual tem um tempo mais fácil de separar os planetas, lançando-os no espaço interestelar.
Eles executaram dez simulações completas nesta configuração. Não são muitos (geralmente em situações como esta centenas ou mesmo milhares são executados), mas eles obtiveram resultados semelhantes a cada vez que se sentiam confiantes em suas conclusões.
Um gráfico mostrando as vezes que os planetas são ejetados em dez simulações (codificadas por cores) do sistema solar. Por exemplo, as vezes em que o último planeta em cada sim foi ejetado está na linha superior, onde o mais antigo (verde-oliva) é de 45 bilhões de anos e o mais recente (roxo) é de mais de 300 bilhões. Em média, Júpiter é ejetado por último, mas nem sempre. Crédito: Zink et al.
Basicamente, eles descobriram que é provável que uma estrela passe por cerca de 75 bilhões de quilômetros a cada 10 bilhões de anos ou mais. Isso é perto o suficiente para ter algum efeito, e mais encontros se somam. Em alguns sims, os planetas externos foram desestabilizados após cerca de 45 bilhões de anos.
Em todos os sims, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno são ejetados após no máximo um trilhão de anos. Não é de surpreender que Júpiter seja geralmente o último sobrevivente; é o mais próximo, o mais massivo e o mais difícil de chutar.
Em média, o primeiro planeta é perdido após 30 bilhões de anos e o último após cerca de 100 bilhões. Além disso, uma vez que o primeiro planeta é ejetado, o sistema é desestabilizado o suficiente para que os próximos dois o sigam em 5 bilhões de anos. Os últimos planetas tendem a demorar mais 50 bilhões, porque não há outros planetas no sistema para interagir e cutucar gravitacionalmente.
Vou notar uma grande coisa que eles deixaram de fora de suas simulações: Marte. Eles observam que pode ser o último planeta a sobreviver, uma vez que está mais próximo do Sol e precisa de um encontro estelar muito próximo para ser jogado para longe. Então, se você está procurando um muito investimento imobiliário de longo prazo, a quarta pedra do Sol - uma vez que se torna a primeira e única pedra - é o caminho a percorrer.
que es juego de tronos?
No jornal, eles observam que não incluem encontros estelares com estrelas binárias , que são mais eficientes em cutucar o sistema solar, de modo que os resultados encontrados são provavelmente os limites superiores de quanto tempo o sistema vai durar.
Ilustração de um desastre de trem cósmico: colisão da Via Láctea com a galáxia de Andrômeda, daqui a quatro bilhões de anos. Crédito: NASA, ESA, Z. Levay e R. van der Marel (STScI), T. Hallas e A. Mellinger
Além disso, a Via Láctea colidirá com a Galáxia de Andrômeda em 4,6 bilhões de anos , enquanto o Sol ainda é uma estrela relativamente normal, e eles também não levaram em conta isso. Os encontros provavelmente acontecerão com mais frequência quando o número de estrelas na galáxia resultante da fusão tiver o dobro do que temos agora. Além disso, a colisão vai agitar muito as coisas, então tudo isso pode ser discutível de qualquer maneira. O Sol pode cair no núcleo da galáxia, onde as estrelas são abundantes e os encontros são comuns, ou pode ser lançado nos subúrbios, onde os encontros são raros. E tudo isso muito antes de o encontro estelar comum afetar seus Sims.
Portanto, é claro que há mais trabalho a ser feito aqui. Mas este é um excelente passo para descobrir tudo.
Às vezes me pergunto: por que estou tão fascinado por esse tópico? Quero dizer, Eu literalmente escrevi um livro inteiro sobre isso . É mais do que apenas o fascínio mórbido por algo como um filme de terror, eu acho.
Vemos o sistema solar como imutável, mas isso dura toda a vida humana. Sobre grandes períodos, ele muda, muito, e isso é um abalo de nossa complacência.
Mas mais do que isso, há uma atração estranha à ideia de tempo profundo, não apenas milhões ou mesmo bilhões, mas trilhões de anos, ou mesmo épocas que fazem esses números parecerem o tique-taque do relógio. É uma janela para algo que a maioria de nós nunca considerou antes. E se deixarmos o tempo correr mesmo grandes? O que acontece depois?
Bem, as estrelas acabam. Os planetas são lançados no espaço. Galáxias colidem. Acontece bastante , na realidade.
O Universo tem quase 14 bilhões de anos, e achamos que é muito tempo. Mas, na verdade, está apenas começando.
