Un nuevo estudio reduce la vida predicha del Sistema Solar mil millones de veces

Los investigadores del Instituto de Tecnología de California han publicado nuevas simulaciones sugiriendo que los planetas exteriores del Sistema Solar se volverán dinámicamente inestables mucho antes de lo que predijeron los modelos anteriores. El estudio, dirigido por Konstantin Batygin junto con Jim Fuller y Fred C. Adams, apareció en The Astrophysical Journal Letters (volumen 1009, artículo L22) bajo el título "Terminal Instability of the Solar System Triggered by Stochastic Solar Mass Loss."

Lo que el estudio realmente encontró

El equipo ejecutó cientos de simulaciones informáticas de N-cuerpos que rastreaban las interacciones gravitatorias de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno mientras el Sol evoluciona hacia una gigante roja y luego una enana blanca. Según el resumen de AAS Nova del artículo, aproximadamente el 40% de las simulaciones mostraron que las órbitas de los planetas exteriores se disrumpieron durante la fase de gigante roja en sí, y el 90% mostró disrupción dentro de 3 mil millones de años de la formación de la enana blanca. En general, el artículo concluye que los planetas exteriores es poco probable que sobrevivan más de aproximadamente 1 mil millón de años después de que el Sol se convierta en una enana blanca.

Por qué la estimación cambió tanto

Los estudios anteriores de estabilidad asumían que el Sol perdería masa suave y gradualmente a medida que envejece. Bajo esa suposición, trabajos anteriores habían estimado que los planetas exteriores podrían permanecer estables durante 30 a 100 mil millones de años, o según algunas estimaciones tan largo como 10^18 años, según AAS Nova y 404 Media. El nuevo artículo modela la pérdida de masa del Sol como una serie de "patadas estocásticas" aleatorias y asimétricas, basadas en las velocidades de retroceso observadas de las enanas blancas que implican que la masa se expulsa de manera desigual en lugar de uniforme.

Cuando esta aleatoriedad se incorpora en las simulaciones, las proporciones de período orbital de los planetas gigantes se desplazan de manera impredecible con el tiempo, un proceso que los autores describen como difusión estocástica. 404 Media reporta que este mecanismo causa cruces orbitales y caos incluso donde los planetas caen en resonancias de movimiento medio — configuraciones en las que los períodos orbitales forman pequeñas proporciones enteras y se pensaba anteriormente que ofrecían cierta protección contra la inestabilidad. El artículo encuentra que las configuraciones resonantes se desmontan ligeramente más a menudo que las no resonantes, no menos.

Escala de tiempo y qué significa

A pesar de la reducción dramática, la inestabilidad predicha sigue siendo miles de millones de años en el futuro. Se espera que el Sol entre su fase de gigante roja aproximadamente 5 mil millones de años desde ahora, según las líneas de tiempo de evolución estelar estándar citadas por Euronews, por lo que la ventana de inestabilidad recién identificada seguiría ocurriendo bien más allá de cualquier escala de tiempo humana. El hallazgo revisa cómo los astrónomos entienden el destino dinámico a largo plazo de los sistemas planetarios una vez que su estrella anfitriona muere, en lugar de indicar algún riesgo inmediato para la Tierra o el Sistema Solar actual.

La cita se refiere a la especulación histórica de Isaac Newton de que las órbitas a la deriva de Júpiter y Saturno insinuaban que el orden planetario podría no ser eterno, una idea que los autores del nuevo artículo dicen que sus simulaciones finalmente apoyan, aunque en una escala de tiempo vinculada a la muerte del Sol en lugar de la deriva orbital actual.