Jupiter

Hvorfor Jupiter kunne være den sidste pige i solsystemet - indtil en stjerne sparker det ud

2024

Omkring 5,4 milliarder år fra nu vil der ske en rumfrygt. Solen vil falde ind i en ildfuld døds blus, blæse op i en rød kæmpe der let vil fortære Merkur, Venus, Jorden og muligvis Mars, og derefter miste halvdelen af sin masse. Uden Solens tyngdekraft for at holde dem i deres kredsløb, vil de ydre planeter ende med at blive useriøse. Neptun? Kender hende ikke.

Jupiter bliver sandsynligvis den sidste pige i alt dette. Fordi gasgiganten er så massiv, har den den største tyngdekraftsbinding med vores stjerne, og det vil den gøre et stykke tid, selvom den stjerne dør. Problemet er, at Solens masse vil blive ved med at falde, når den overgår fra den røde kæmpestadie til den hvide dværgstadie i løbet af de næste 7 milliarder år. Når solen krymper, vil Jupiter ikke længere være så tyngdekraftigt bundet til den, hvilket vil gøre den modtagelig for møder med forbigående stjerner hvert 20. millionår eller deromkring. Enten vil disse bypassere skubbe den ustabile Jupiter fra sin bane, indtil den får antydningen - eller en gigantisk en sparker det ud .

Det kræver ikke en meget massiv stjerne at fjerne Jupiter fra solens greb, Jon Zink, en UCLA -astronom, der ledede en undersøgelse, der for nylig blev offentliggjort i The Astronomical Journal , fortalte SYFY WIRE. Gennem en simulering fandt vi ud af, at det tager cirka 4.000 stjerneflybys at dissociere Jupiter, men de fleste af disse er meget fjerne og har ringe indflydelse på systemet. Vi skal bare vente længe, før en af dem nærmer sig nok nok til at skubbe planeten ud.

Når Solen går ned for godt, mener Zink, at den mest sandsynlige skæbne for de planeter, der ikke er opslugt af en stor kugle af rød kæmpeild, vil kredser rundt om galaksen i sig selv i en radius på omkring 53.000 lysår , der ligner deres solbaners. Disse uafhængigt kredsløbende planeter vil udvikle større og større kredsløb, efterhånden som solen mister sit tyngdekraftshold, og til sidst gøre den anden side af galaksen. Der er dog nogle underligere og mindre sandsynlige scenarier. Der kan være en stjerne med tyngdekraften nok til at snuppe en af de ydre planeter på en flyby, hvis den sniger sig ind på den planet med den helt rigtige afstand og hastighed.

Et andet alternativt scenario forestiller sig en forbigående stjerne, der kunne bruge en enorm mængde energi til at starte en af disse planeter ud af Mælkevejen til hvem ved hvor.

At se ind i den fjerne fremtid påkrævet N-kropssimuleringer , som simulerer interaktioner i konstant skiftende systemer. Disse typer simuleringer kan bruges til at forudsige, hvad der vil ske med alt fra de mindste partikler til de største planeter, såsom Jupiter, der viste sig at miste tyngdekraften mellem den og solen med en faktor på 6. Jupiter og Saturn vil tabe deres orbital resonans , hvilket betyder, at deres kredsløb bliver ustabile, da de ikke længere vil udøve stabile tyngdekræfter på hinanden. Dette vil ske på grund af Solens manglende evne til at holde på dem. Når Solen fortsat mister sit greb om Jupiter, bliver planeten sårbar over for ydre kræfter.

Hvis Jupiter eller en anden planet blev kastet voldsomt ud af galaksen på den måde, ville dens hastighed skulle strømme op til 50 gange mere, end hvad Zinks simuleringer viste, men sådan noget sker ikke umuligt. N-kropssimuleringer fortæller os stadig ikke alt. Universet er dynamisk, ændrer sig altid og afslører uventede ting, som ingen måske forudsiger lige nu.

Der er stadig flere ubekendte, der kan påvirke vores resultater, sagde Zink. Massetabsmodellen, der bruges her, forudsætter perfekt forståelse af de underliggende fysiske processer, Solen vil gennemgå i løbet af dens levetid. Skulle der opdages nye mekanismer, ændres denne model sammen med forventet fremtidig udvikling.

Binære stjerner var ikke inkluderet, fordi de ville komplicere arbejdet, men Jupiter kan muligvis ende med at blive offer for en binært stjernesystem . Ikke desto mindre skal stjernen (eller stjernerne), der sandsynligvis vil kaste Jupiter ind i det interstellare rum, være både stor nok til at nøjes med sådan en behemoth, men også på det rigtige sted på det rigtige tidspunkt og med den rigtige hastighed. Stjerner med solmasse eller mindre til vil have en effekt på den imponerende planet, fordi der er så mange af disse mindre stjerner spredt rundt om galaksen. Zink mener, at det er mest sandsynligt, at en ildkugle, der opfylder alle de rigtige betingelser, vil eksilere Jupiter fra Mælkevejen.

Mens stjernemassen påvirker størrelsen af interaktionen, er den vigtigere parameter afstanden til den nærmeste tilgang, sagde han. Mens både mængde og interaktionsstyrke spiller en rolle her, fandt vi ud af, at et enkelt tæt møde vil være hovedårsagen til Jupiters frigørelse, hvilket betyder, at et nært møde sandsynligvis vil komme og skubbe planeten ud, før de små fjerne interaktioner fuldt ud kan ophobe.

I år kunne det have været en affaldsaffald på Jorden, men andre planeter vil engang have deres egne dystopiske epoker. Jupiter, gør dig klar.