Сред множеството екзистенциални кризи и заплахи има нещо, за което няма нужда да се тревожим - планетите на Слънчевата система няма да се разлетят из цялата галактика, успокояват нас и цялото човечество двама наши сънародници.
Остават ни поне 100 000 години преди това да се случи според техните изчисления, съобщава добрата новина Science Alert.
Математиците доцент Ангел Живков и докторант Ивайло Тунчев от Софийския университет представят аналитично доказателство за стабилността на Слънчевата система през следващите 100 хилядолетия, включително всичките осем планети и Плутон.
Техните изчисления, които тепърва ще бъдат рецензирани, показват, че орбитите на тези космически тела няма да се променят значително през това време.
Това може да звучи странно - в края на краищата, Слънчевата система върши това от около 4,5 милиарда години. Но всъщност не е лесно да се моделира и да се предвиди какво ще продължи да прави в бъдеще.
Разбира се, Живков и Тунчев изчисляват бъдещето на Слънчевата система, използвайки усъвършенствани изчисления за моделиране на движенията на планетите в течение на милиони или милиарди години .
Но, за да покрият толкова дълги времеви мащаби, те пропускат някои от по-фините детайли.
Въпреки че работата на Живков и Тунчев обхваща много по-кратък период от време от други проучвания, това повишава надеждността на резултатите, заявяват те.
Това е така, защото отчитат отклоненията в първоначалните условия, като орбиталните ексцентриситети и инклинации на планетите, както и масите на всички тела в системата.
Крайната съдба на Слънчевата система кара учените да се замислят от дълги години. Исак Нютон предполага, че взаимните влияния между планетите в крайна сметка ще доведат Слънчевата система до хаос. Например Исак Нютон формулира през 80-те години на 17-ти век задачата за определянето на относителното движение на три тела, взаимодействащи си по закона за гравитацията на Нютон (например, Слънце, Земя и Луна). И за тази задача, на пръв поглед лесна, и досега се търсят решения.
Динамична визуализация на система с три тела. Кредит: Wikipedia
И от времето на Нютон дългогодишната динамична стабилност на нашата планетарна система е предмет на упорити изследвания.
Това е така, защото колкото повече тела има в една динамична система, толкова по-трудно става да се предвиди как ще се държат отделните й елементи. Две тела, заключени във взаимна орбита, са относително лесни за математическо описване и прогнозиране.
Колкото повече тела се добавят обаче, толкова по-сложна става математиката. Това е така, защото телата започват да смущават орбитите си взаимно, добавяйки елемент на хаос към системата. Това е известно като задачата с N брой тела.
Могат да се извлекат решения за конкретни индивидуални случаи, но няма единна формула, която да описва всички взаимодействия с N на брой тела. И Слънчевата система наистина е много сложна, с не само осем планети и Слънцето, но и астероиди, планети джуджета и други парчета, които се носят наоколо.
Вероятно можем да пренебрегнем наистина малките тела като астероидите, но дори и така, остават много тела в системата.
Живков и Тунчев са разработили числен метод, който превежда орбиталните елементи на планетите (и Плутон) в 54 обикновени диференциални уравнения от първи ред. Компютърният код, изпълняван на настолен компютър, след това извършва изчисленията в над 6 290 000 стъпки, като всяка стъпка отчита около шест дни.
Изчисленията предполагат, че "конфигурацията на оскулиращите елипси, по които планетите се движат около Слънцето, ще остане стабилна най-малко 100 000 години в смисъл, че голямата полуос на всяка планета варира в рамките на или по-малко от един процент", пишат изследователите.
С други думи, Слънчевата система все още няма да пръсне като галактически билярд.
Дори когато първоначалните условия и маси се променят, Слънчевата система остава стабилна според изчисленията на екипа и изследователите предполагат, че стабилността може в крайна сметка да се запази в течение на милион или дори милиард години, въпреки че ще е необходим по-мощен компютър за извършване на изчисленията.
Предишни симулации са установили, че ще са необходими около 100 милиарда години, за да се разпадне и разпръсне Слънчевата система по Млечния път.
По това време Слънцето ще умре и ще бъде в задгробния си живот бяло джудже, така че човечеството едва ли ще го види, освен ако не сме успели да намерим безопасно пристанище някъде другаде, достатъчно далече. Вероятността за това обаче е съмнителна.
Така или иначе, приятно беше да срещнем български имена в световния поток научни новини, защото повярвайте, това наистина не се случва често.
Справка: A computer assisted proof for 100,000 years stability of the solar system
Angel Zhivkov, Ivaylo Tounchev
https://doi.org/10.48550/arXiv.2206.13467
Източник: Good News! The Solar System Is Going to Hold Together For Now
MICHELLE STARR, ScienceAlert
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари