از زمان‌های قدیم، انسان به ثبات شگفت‌انگیز و حرکت منظم سیارات در منظومه شمسی عادت کرده است. اما آیا این نظم ابدی باقی خواهد ماند؟ پژوهش‌های اخیر، فرضیات قدیمی درباره آینده کیهانی ما را به چالش کشیده و نشان می‌دهد که سرنوشت سیارات بیرونی پس از مرگ خورشید ممکن است به طرز قابل توجهی فراتر از آنچه تصور می‌شد باشد. این کشف ما را در درک پایان عمر ستارگان و سیستم‌های سیاره‌ای به‌طور بنیادی دگرگون می‌کند.
کشف تازه: پایان پرهیاهوی خورشید
طی سال‌ها، دانشمندان بر این باور بودند که خورشید در مراحل پایانی عمر خود به آرامی حدود نیمی از جرم خود را از دست داده و به یک کوتوله سفید تبدیل می‌شود. اما مطالعات جدید منتشر شده در مجله The Astrophysical Journal Letters، به‌دست آمده از تلاش‌های اخترفیزیکدانان نظری کنستانتین باتیگین و جیم فولر از کلتک و فرد آدامز از دانشگاه میشیگان، شواهدی قانع‌کننده ارائه می‌دهد. این تحقیق بیان می‌کند که از دست دادن جرم خورشید آرام نخواهد بود، بلکه به صورت ضربات متعدد و پرآشوبی به فضا پرتاب می‌شود. هر یک از این فوران‌ها، خورشید در حال مرگ را به مختصات کمی متفاوتی می‌فرستد و تأثیر گرانشی آن بر روی سیارات را دچار تغییر می‌سازد.
پیش‌بینی‌های شبیه‌سازی‌ها
پژوهشگران به‌منظور پیدا کردن شواهدی از چنین ضرباتی، داده‌های موجود در رصدخانه مداری گایا از آژانس فضایی اروپا را مورد مطالعه قرار دادند، که به بررسی سیستم‌های دوتایی ستاره‌ای حاوی کوتوله‌های سفید پرداخته بود. سپس، آن‌ها چندین سناریو از ضربات کاهش جرم احتمالی خورشید آینده را شبیه‌سازی کردند. در این شبیه‌سازی‌ها، هر ضربه به‌طور تقریبی یک دهم هزارم جرم خورشید، معادل حدود 33 زمین، را به فضا پرتاب می‌کند. این رخداد در 4,600 فوران تولیدی تصادفی اتفاق می‌افتد که هر کدام منجر به تغییر سرعت خورشید به میزان تقریبی 7 متر بر ثانیه می‌شود.
از تقریباً 700 شبیه‌سازی انجام شده، 48 مورد شامل واقعی‌ترین سناریوی کاهش جرم در مراحل پایانی عمر خورشید، نجات یافته و مورد بررسی قرار گرفت. در حدود 80 درصد از این سناریوها (37 از 48)، سیارات بیرونی شامل مشتری، زحل، اورانوس و نپتون به‌طور غیرمترقبه‌ای زودتر از آنچه پیش‌بینی شده بود به هم نزدیک می‌شوند و مدارهای یکدیگر را رد و بدل می‌کنند؛ حتی قبل از آنکه خورشید به‌طور کامل لایه‌های بیرونی خود را از دست بدهد. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که در 40 درصد از سناریوها، هنگامی که خورشید به یک کوتوله سفید تبدیل می‌شود، منظومه شمسی بیرونی دچار هرج و مرج عمیقی خواهد شد؛ به‌طور مثال، اورانوس و نپتون ممکن است جایگاه‌های خود را عوض کنند و حتی به مدار مشتری وارد شوند.
پیامدهای نگران‌کننده برای منظومه شمسی
نتایج این تحقیق نمایی بسیار تیره‌تر از آنچه پیش‌تر به آن تصور می‌شد، به نمایش می‌گذارد. طبق این مدل‌ها، در 90 درصد موارد، نابودی منظومه شمسی ظرف 3 میلیارد سال پس از تبدیل خورشید به یک کوتوله سفید اتفاق خواهد افتاد؛ به عبارتی کمتر از 10 میلیارد سال دیگر. این زمان‌بندی تقریباً 100 برابر سریع‌تر از تخمین‌های قبلی به‌نظر می‌رسد. دانشمندان نشان می‌دهند که «بی‌ثباتی مورد نظر نیوتن، در نهایت واقعیت دارد. او فقط در مورد عامل اصلی دچار اشتباه بوده است.» به‌جای آنکه منظومه شمسی ما به واسطه یک عامل گرانشی خارجی نابود شود، این ناامنی از درون بروز خواهد کرد. این یافته‌ها همچنین نگرش ما به جهان را دگرگون می‌سازد، چرا که 97 درصد از ستارگان به این شیوه از بین می‌روند و بسیاری از سیستم‌های سیاره‌ای دیگر، حتی شکننده‌تر از سیستم ما هستند.