Міжнародна група астрономів представила нову модель еволюції Сонячної системи, згідно з якою Земля може уникнути поглинання Сонцем після його перетворення на червоного гіганта приблизно через 5 мільярдів років. Дослідження, виконане під керівництвом Матса Ессельдьорса з Інституту астрономії KU Leuven, показує, що попередні розрахунки могли переоцінювати силу гравітаційного впливу старіючої зорі на її планети.
За сучасними уявленнями про еволюцію зір, Сонце приблизно через 5 мільярдів років вичерпає запаси водню в ядрі та почне перетворюватися на червоного гіганта. У цей період його зовнішні оболонки значно розширяться, а сама зоря почне інтенсивно втрачати масу через потужні зоряні вітри. Саме баланс між розширенням Сонця та втратою ним маси визначає подальшу долю планет Сонячної системи.
Попередні моделі часто прогнозували, що Меркурій, Венера і, ймовірно, Земля будуть поглинуті розширеним Сонцем. Водночас різні дослідження демонстрували суперечливі результати через різні підходи до моделювання припливних сил між зорею та планетами. У новій роботі дослідники застосували оновлені математичні моделі, які враховують зміни внутрішньої структури Сонця на завершальних етапах його життя.
За словами авторів роботи, припливне тертя, яке поступово зменшує орбіти планет, виявилося слабшим, ніж припускали попередні розрахунки. Одночасно із цим Сонце втрачатиме значну частину своєї маси. Ослаблення гравітації може призвести до поступового віддалення Землі та Марса від зорі, що потенційно дозволить їм уникнути поглинання.
Модель показує, що Меркурій і Венера, найімовірніше, не переживуть фазу червоного гіганта через близькість до Сонця. Натомість Земля та Марс можуть перейти на ширші орбіти й після завершення еволюції Сонця обертатися навколо білого карлика — компактного ядра, яке залишиться після скидання зовнішніх оболонок зорі.
Для перевірки своїх розрахунків команда використала спостереження за червоним гігантом L2 Puppis, який розташований приблизно за 183 світлові роки від Землі та має масу, близьку до сонячної. Аналіз швидкості втрати маси цією зорею показав сценарій, за якого Земля могла б поступово віддалитися настільки, щоб уникнути зіткнення із Сонцем.
Попри оптимістичніший прогноз, дослідники підкреслюють, що остаточна відповідь поки відсутня. Найбільша невизначеність пов’язана зі швидкістю втрати маси Сонцем у фінальній фазі його еволюції. Саме цей параметр визначатиме, чи буде ослаблення гравітації достатнім для збереження нинішньої орбіти Землі або її поступового віддалення.
Навіть якщо планета фізично переживе смерть Сонця, це не означає збереження умов для життя. Більшість астрономічних моделей свідчить, що приблизно через один мільярд років світність Сонця настільки зросте, що океани Землі почнуть випаровуватися, а температура поверхні стане несумісною з існуванням сучасного життя. Таким чином, потенційне виживання планети стосується лише її існування як небесного тіла, а не можливості зберегти біосферу.
Автори дослідження вважають, що подальші спостереження за зорями, подібними до Сонця, допоможуть уточнити швидкість втрати ними маси та вдосконалити моделі еволюції планетних систем. Отримані результати можуть бути важливими не лише для розуміння майбутнього Землі, а й для дослідження екзопланет, що обертаються навколо старіючих зір у різних частинах Чумацького Шляху.
