Будущее Солнечной системы предсказали на 100 тысяч лет вперед

Математики не стали заглядывать вперед очень далеко.

Математики Ангел Живков и Ивайло Тунчев из Софийского университета в Болгарии представили новое исследование, предсказывающее, по сути, будущее Солнечной системы. Они рассчитали вероятность того, что орбиты Земли и соседних с ней планет изменятся и определили временные рамки стабильности этой системы.

Работу можно найти на сервере препринтов arXiv, а коротко об исследовании рассказывает Science Alert. Математики решили проанализировать, насколько стабильна Солнечная система. Они учли в своих расчетах орбиты и другие характеристики восьми планет и Плутона, лишенного статуса планеты.

Исследователи пытались установить, на протяжении какого времени орбиты крупнейших объектов Солнечной системы существенно не изменятся. Базой для анализа стали известные науке данные об истории нашей планетарной системы, которая существует уже около 4,5 миллиарда лет. Сначала ученые смоделировали прошлое, изучив, как могли изменяться за прошедшее время орбиты планет. Затем они попытались смоделировать будущее с учетом тех тенденций, которые удалось выявить.

Математики не стали заглядывать вперед очень далеко. Они ограничились временным отрезком в 100 тысяч лет, решив, что моделирование будущего на более короткий период времени повышает достоверность результатов. Такое моделирование учитывает детали, которые не учитывались в предыдущих подобных исследованиях, например, отклонения в начальных условиях для расчета.

Интересно, что авторы отталкивались от предположения Исаака Ньютона о том, что взаимодействие между планетами в конечном итоге приведет Солнечную систему к хаосу. Живков и Тунчев разработали новый метод анализа, при помощи которого удалось преобразовать данные об орбитальных элементах в 54 обыкновенных дифференциальных уравнения первого порядка.

Затем сведения были загружены в компьютер, который просчитал будущее на 6 290 000 шагов вперед. При этом на каждый шаг приходилось около шести дней. Расчеты показали, что "конфигурация соприкасающихся эллипсов, по которым планеты движутся вокруг Солнца, будет оставаться стабильной, по крайней мере, 100 000 лет в том смысле, что большая полуось каждой планеты изменяется в пределах или менее одного процента".

Ученые просчитали и альтернативные сценарии, варьируя начальные условия и массы планет. Во всех случаях Солнечная система оставалась стабильной. К слову, предыдущие расчеты показали, что нашей планетарной системе потребуется около 100 миллиардов лет, чтобы распасться и рассеяться по Млечному Пути.