天文学家：太阳系消失时间或早于预期

发表于 3年以前 | 总阅读数：375 次

没有人能亲眼目睹这件事发生，因为彼时地球已不存在了。但这件事究竟会于何时发生呢？太阳系的其他行星能存活下来吗？几个世纪以来，物理学家和天文学家一直在尝试回答这些问题。美国《天文学杂志》最新公布的预测结果显示，太阳系行星消失的时间将比我们预想的早得多——大约在1000亿年后，彼时将只留下“垂死的”太阳。

美国加利福尼亚大学洛杉矶分校天文学家乔恩·津克、加州理工学院的康斯坦丁·巴特金和密歇根大学的弗雷德·亚当斯在文章中写道：“了解太阳系的长期动态稳定性是天体物理学领域最久远的任务之一，可以追溯至牛顿时期。据牛顿推测，行星之间的相互作用最终将导致太阳系不稳定。”

然而，进行必要的计算比想象的要复杂得多。事实上，这个动态系统中的天体数量越多，情况就越复杂，预测其行为的难度也将上升。这就是所谓的“N体问题”。

早在1999年，天文学家就预测太阳系将在至少100亿亿（10的18次方）年间慢慢分崩离析。据天文学家估计，100亿亿年正是木星和土星轨道共振“解耦”天王星所需的时间，那将是末日的开端。

津克团队称，这一估算结果并未考虑到某些重要影响因素，而这些因素可能导致太阳系更早失衡。

因素1：太阳

众所周知，我们的最终命运与太阳的最终命运息息相关。太阳发光已接近50亿年。一切证据表明，太阳的氢储备足以使其再发光50亿年。燃料耗尽后，太阳将在引力的作用下坍缩。引力将无阻碍地压缩太阳，直至其温度达到氦核燃烧的水平。氦是太阳在整个生命过程中一直在合成的元素。

当这个“核熔炉”再次被点燃时（此时燃烧的不再是氢，而是氦），太阳“将反弹”并膨胀，如同一个巨大的橙色气球，变得比之前更大。到那时，太阳将改头换面，成为吞噬邻近星球——水星、金星和地球——的“红色巨人”。此后，太阳将失去近乎一半的质量，剩余部分形成一颗白矮星。

太阳失去质量将导致其对剩下行星的引力减小。

因素2：银河系

研究人员认为，在太阳系绕银河系中心旋转的过程中，其他恒星将不可避免地靠近太阳系行星并干扰它们的轨道，这种情况大约每2300万年就会发生一次。

研究称：“如果我们考虑太阳质量的损失和外太阳系行星轨道的‘膨胀’，那么太阳系行星与其他恒星‘邂逅’将产生更大的影响。”

在考虑这些额外影响因素的情况下，津克团队对外太阳系行星进行了10次N体模拟。模拟过程分为两个阶段，即太阳质量损失之前和之后。

虽然10次模拟称不上可靠的统计样本，但研究人员发现，每次的模拟结果总是类似的：太阳逐渐演变成白矮星后，外太阳系行星的轨道半径将延长（原因是引力减小），但仍保持相对稳定。木星和土星形成5∶2的轨道共振，换句话说，木星每绕太阳运行5圈，土星就会绕太阳运行两圈。这种共振已被人多次提及，其中就包括牛顿本人。

无论如何，有一件事可以肯定：当这一切发生时，人类已经灭亡很久了，不会有人亲眼目睹这一切。