Ohittava tähti voi muuttaa Neptunuksen rataa tuhoisin seurauksin

Simulaatio osoittaa Aurinkokunnan haavoittuvaiseksi. Jo pienet ulkopuolisten tähtien aiheuttamat häiriöt voivat muuttaa kiertolaisten ratoja katastrofaalisesti. Syytä paniikkiin ei silti ole: riski on äärettömän pieni.

Simulaatio osoittaa Aurinkokunnan haavoittuvaiseksi. Jo pienet ulkopuolisten tähtien aiheuttamat häiriöt voivat muuttaa kiertolaisten ratoja katastrofaalisesti. Syytä paniikkiin ei silti ole: riski on äärettömän pieni.

Planeetat kiertävät Aurinkoa hämmästyttävän vakaita ja säännöllisiä ratoja pitkin. Mutta kuinka haavoittuvainen Aurinkokunta oikeastaan on? Asiaa valaisee tuore kahden kanadalaistutkijan selvitys.

Loppupäätelmäksi tuli, että jo pienet painovoimavaikutukset voivat järkyttää nyt vakaata planeettajärjestelmää. Silloin monimutkaiset vuorovaikutussuhteet johtaisivat kaaoksen lisääntymiseen.

Siihen, että Aurinkokunta menisi todella sekaisin, ei tarvita muuta kuin Neptunuksen radan muutos:vaikka sen ja Auringon keskietäisyys muuttuisi vain 0,1 prosenttia, Aurinkokunta voisi joutua sekasorron valtaan.

Tällöin riski, että Aurinkokunta suistuu kaaostilaan, kymmenkertaistuu.

Aurinkokunnassa on sisäisiä katastrofin aineksia

Yksi mahdollinen epävakausskenaario liittyy Aurinkokunnan pienimpään planeettaan, Merkuriukseen.

Merkuriuksen periheli eli se piste, jossa se sijaitsee lähinnä Aurinkoa, siirtyy noin 1,5 astetta tuhannessa vuodessa ja lähestyy siten Jupiterin rataa.

Jos Merkurius ja Jupiter sijaitsisivat samanaikaisesti perihelissä, olisi olemassa prosentin mahdollisuus, että Merkurius poistuisi radaltaan.

Tapahtumasta seuraisi, että Merkurius joko sinkoutuisi ulos Aurinkokunnasta tai törmäisi Venukseen, Aurinkoon tai Maahan 3–4 miljardin vuoden kuluessa.

”Aurinkokunnan dynaamisen epävakauden kehittyminen riippuu viime kädessä epäjärjestyksestä. Todennäköisimmin epävakautta luo kuitenkin Merkuriuksen ja Jupiterin vuorovaikutus, joka johtaa Merkuriuksen radan epäkeskisyyden kasvuun. Sen seurauksena voi olla Merkuriuksen ja Venuksen yhteentörmäys”, totesi tutkimuksen toinen tekijä, Toronton yliopistossa fysiikan tohtoriohjelmassa opiskeleva Garett Brown Twitterissä.

Neptun

Jos Neptunuksen etäisyys Aurinkoon muuttuu 0,1 prosenttia, on mallin mukaan mahdollista, että Aurinkokunnassa alkaa kaaokseen johtava tapahtumasarja.

© NASA/JPL-Caltech

Fyysikot selvittivät lisäksi, mitä tapahtuu, kun vieras tähti ohittaa Aurinkokunnan läheltä.

Lähimpänä Aurinkoa kiertävästä Merkuriuksesta on pitkä matka uloimpaan planeettaan, Neptunukseen. Aurinkokunnan ulkolaidalla kiertävä Neptunus onkin muita planeettoja alttiimpi ulkopuoliselle vaikutukselle.

Kaaos voi alkaa rajan takaa

Mallin mukaan Neptunuksen voi syöstä radaltaan Aurinkokuntaa hipova vieras tähti, vaikka se ei olisi edes yhtä suuri kuin Aurinko. Muutos aiheuttaisi dominoilmiön eli ketjureaktion, joka vaikuttaisi koko Aurinkokuntaan.

Niinkin pieni kuin 0,1 prosentin eli 4,5 miljoonan kilometrin muutos Neptunuksen keskietäisyydessä heijastuisi Maahan ja Marsiin jo 20 miljoonassa vuodessa.

Kymmenen prosentin muutoksella olisi tuhoisat seuraukset sekä Maan että Marsin kannalta.

solsystem

Siinäkin tapauksessa, että Neptunukseen (äärimmäisenä oikealla) vaikuttaisi Aurinkokunnan ohittava tähti, kaaoksen riski on pieni. Jos ketjureaktio alkaisi, kestäisi miljoonia vuosia, ennen kuin vaikutukset ulottuisivat Maahan. Toisen skenaarion mukaan Merkuriuksen (äärimmäisenä vasemmalla) rata muuttuu. Ehkä Aurinko ehtii sammua ennen sitä.

© NASA/Jenny Mottar

Tutkimuksessa luotiin 2 880 tietokonemallia. Niistä 960:ssä häiriöt olivat niin mitättömiä, ettei niitä voitu määrittää.

Neljässä mallissa Merkurius ja Venus joutuivat törmäyskurssille, ja 26 tapauksessa lopputulos oli enemmän tai vähemmän kaoottinen.

Yhden mallin mukaan Maa voisi törmätä Marsiin, ja toinen osoitti, että Uranus, Neptunus ja Merkurius saattaisivat sinkoutua ulos Aurinkokunnasta.

Syytä paniikkiin ei kuitenkaan ole. Seuraavien 100 miljardin vuoden aikana syntyy todennäköisesti vain parikymmentä tilannetta, joissa on olemassa riski, että Aurinkokunnan läheltä ohittava tähti voi muuttaa jonkin planeetan rataa.