Jaunystėje Saulės sistemoje buvo daug įvairių perturbacijų – planetos migravo, kai kurios netgi keitėsi orbitomis, dalis greičiausiai buvo išmestos lauk. Vėliau viskas nurimo ir pastaruosius keturis milijardus metų Saulės sistema yra stabili: planetų orbitos jei ir kinta, tai labai nežymiai. Bet nėra garantijos, kad toks scenarijus tęsis ir ateityje.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Nors Saulės gravitacija yra pagrindinis planetų judėjimą lemiantis veiksnys, kitų planetų bei mažųjų kūnų trauka gali laikui bėgant destabilizuoti orbitas. Apskaičiuoti šio proceso eigą labai sudėtinga, nes kiekvienas skaitmeninis metodas turi šiek tiek paklaidų, kylančių dėl paties skaitmenizavimo – tolygių procesų pavertimo diskrečiais, kad juos būtų galima nagrinėti kompiuteriais.
Atskirti metodo paklaidas nuo realių variacijų dažnai labai sudėtinga, tad ir rezultatais pasitikėti sudėtinga, ypač ilgais laiko tarpais. Dabar mokslininkai teigia bent dalinai įveikę šią problemą ir apskaičiavę, jog Saulės sistema bent 100 tūkstančių metų tikrai liks stabili.
Kiekvienos planetos judėjimą galima aprašyti šešiomis koordinatėmis – pavyzdžiui, trimis skaičiais, nurodančiais padėtį erdvėje, ir trimis greičio vektoriaus komponentėmis. Tai nėra vienintelis – ir tikrai ne patogiausias – aprašymas; dažniausiai naudojamas kitas, kuriame du skaičiai aprašo orbitos formą, dar trys – orbitos pasvirimą ir pasisukimą atskaitinės plokštumos atžvilgiu, o paskutinis – planetos padėtį orbitoje.
Naujojo tyrimo autoriai pasirinko kiek kitokią sistemą, kurios nariai neturi tokių aiškių apibūdinimų, tačiau sekant jų evoliuciją skaitmeniniais metodais, išlieka stabilesni. Jie pasirinko skaičiuoti visų aštuonių planetų bei Plutono judėjimą, taip gavo 54 lygčių sistemą, kurią išsprendė skaitmeniškai. Tada jie apskaičiavo ir rezultato paklaidas ir nustatė, kad per 100 tūkstančių metų – daugiau nei šešis milijonus skaičiavimo žingsnių – skaitmeninės paklaidos toli gražu nesiekia vieno procento.
Visų nagrinėtų kūnų orbitų spinduliai taip pat nepakinta daugiau nei vienu procentu; orbitų elipsiškumas bei posvyris į ekliptikos plokštumą irgi svyravo nežymiai. Tyrėjų teigimu, metodą būtų nesunkiai galima pritaikyti ir ilgesniems skaičiavimams, tiesiog tam reikėtų naudoti trumpesnius laiko žingsnius. Tiesa, skaičiavimuose padaryti keli reikšmingi supaprastinimai.
Pavyzdžiui, neatsižvelgta į baigtinį planetų dydį ir potvyninius efektus; neatsižvelgta į mažesnių kūnų gravitaciją; neatsižvelgta į reliatyvistinius efektus. Per 100 tūkstančių metų šie efektai neturėtų turėti rimtos įtakos, bet ilgesniais laiko tarpais – gali. Kaip bebūtų, galime pasidžiaugti, jog artimiausius 100 tūkstančių metų mūsų planeta yra palyginus saugi.
Tyrimo rezultatai „arXiv“.
