如果你晚上躺在床上,担心太阳系的行星会在整个银河系中弹出去,那么你真是杞人忧天了。根据新的计算,至少有10万年的时间内这个给情况不可能发生。
如果你晚上躺在床上,担心太阳系的行星会在整个银河系中弹出去,那么你真是杞人忧天了。根据新的计算,至少有10万年的时间内这个给情况不可能发生。
在一项新的研究中,保加利亚索非亚大学的数学家Angel Zhivkov和Ivaylo Tounchev通过建模和预测,提出了包括所有八颗行星和冥王星的太阳系未来10万年稳定性的分析证明。
这听起来可能很奇怪。毕竟,太阳系已经在这里运行了45亿年左右的事情。但事实上,建模和预测它在未来会继续做什么并不容易。
这是因为它考虑了初始条件的偏差,例如行星的轨道离心率和倾角,以及系统中所有物体的质量。
太阳系的最终命运是一个困扰科学家很长一段时间的命运。艾萨克·牛顿(Isaac Newton)提出,行星之间的相互作用最终将使太阳系陷入混乱。从那以后,我们家园行星系统的长期动态稳定性一直是天文学家大脑心心念念的事情。
两个被锁定在相互轨道上的天体在数学上描述和预测相对简单。但是动力系统中的物体越多,预测它们的行为就越困难。但是,您添加的主体越多,数学就越复杂。这是因为这些天体开始扰乱彼此的轨道,为系统增加了混乱的元素。这被称为N体问题。
可以针对特定的个案推导出解,但没有一个公式可以描述任何和所有N体相互作用。太阳系确实非常复杂,不仅有八颗行星和太阳,还有小行星,矮行星和其他小天体。
日夫科夫和图恩切夫开发了一种数值方法,将行星(和冥王星)的轨道元素转换为54个一阶常微分方程。计算机代码在台式计算机上运行,然后执行超过6,290,000个步骤的计算,每个步骤约占六天。计算表明,行星围绕太阳运动的振荡椭圆的配置将保持稳定至少10万年,因为每个行星的半长轴变化在百分之一之内或小于百分之一
换句话说,太阳系现在还不会像银河系台球一样被弹射出去。
即使最初的条件和质量发生了变化,太阳系在团队的计算下仍然保持稳定,研究人员认为稳定性最终可能会维持一百万年甚至十亿年,尽管需要更强大的计算机来进行计算。之前的模拟发现,太阳系需要大约1000亿年才能分裂并散射到银河系中。
到那时,太阳将真正地死去,像白矮星一样过着来世,所以人类不太可能看到它,除非我们设法在其他地方找到安全的港湾,很远的地方。