科學家用模擬預測太陽系的未來


是否曾在仰望星空好奇著太陽系最後的命運,天文學家也不斷思考這個問題,最早可追朔到牛頓。儘管此問題歷史悠久,因牽涉到多個天體交互作用,加上還需考慮太陽演化,因此很複雜。

科學家使用電腦模擬來了解,當太陽演化為白矮星時對其行星的影響。太陽在離開主序帶成為紅巨星時,其體積會膨脹到地球軌道,並將隨著演化減少一半的質量。在地球軌道外的行星,雖逃過被紅巨星吞沒的命運,但太陽重力會隨質量減少而變小,使行星軌道向外移動。模擬發現,木星和土星因彼此的重力作用,會形成土星繞轉兩圈同時木星繞轉五圈的共振軌道。

由於太陽系非單獨存在,銀河系中還有其它恆星,估計約每兩千萬年會有一顆恆星經過太陽周圍。科學家在模擬中進一步考慮飛掠恆星的影響,發現在約三百億年後,其影響累積起來將使大部分的行星遠離,太陽將剩下一顆行星。而此行星也將在五百億年後,因恆星近距離經過影響而離開太陽系,在星際間獨自漫遊。雖然太陽系將因太陽質量減少,以及鄰近恆星的飛掠而消失,但這將花比宇宙年齡長很多的時間。

【圖:美國天文學會;文:節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文刊登在2020年10月29日出版的《天文學報》

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