Четыре планеты из соседней звёдной системы ожидает мрачное будущее.

Астрономы предсказывают, что четыре экзопланеты в соседней планетной системе могут оттолкнуться друг от друга и улететь в космическое пространство, когда звезда, вокруг которой они вращаются, умрет.

Четыре планеты являются частью HR 8799, системы в 135 световых годах от Земли в созвездии Пегаса. Эти планеты, каждая из которых весит более чем в пять раз больше массы Юпитера, вращаются вокруг звезды возрастом от 30 до 40 миллионов лет.

Прямо сейчас близко расположенные планеты находятся в идеальном ритме, причем каждая планета вращается со скоростью, вдвое превышающей скорость следующей по удалению планеты, так что для каждого оборота, который завершает самая дальняя планета, следующая ближайшая к ней завершит два, следующая за ней-четыре, в то время как ближайшая к звезде завершит восемь.

Но как только их звезда станет красным гигантом — раздувшись в сотни раз по сравнению с ее первоначальным размером, — планеты будут выброшены из гравитационного захвата звезды, согласно новому исследованию, которое моделировало изменения в тонком балансе гравитационных сил системы.

Понимание гравитационного взаимодействия между двумя телами относительно просто, если вы знаете массы, скорости и начальные положения объектов. Но добавьте третье тело, и простое решение сразу же разрушится. Взаимодействия становятся настолько сложными, что, как показал французский математик Анри Пуанкаре в 1899 году, никакое уравнение не может предсказать положение всех трех тел во всех точках в будущем. Добавьте четвертую, а затем пятую, как в звездной системе HR8799, и взаимодействие станет еще более сложным. Чтобы лучше понять, как могут развиваться события, команда ученых создала компьютерную модель, которая позволила им увидеть многочисленные, совершенно разные способы хаотического рассеивания планет после того, как исследователи внесли лишь незначительные коррективы в их исходные позиции.

Единственное, что удерживает планеты в идеальном ритме, это расположение их орбит. Как только звезда потеряет массу, их местоположение будет отклоняться, а затем две из них будут рассеиваться друг от друга, вызывая цепную реакцию между всеми четырьмя.

Модель команды, наряду с оценкой оставшегося времени, которое звезда проведет в своей текущей фазе, предсказывает, что планеты, вероятно, останутся заблокированными в своем космическом балансе в течение следующих 3 миллиардов лет — независимо от любых разрушительных эффектов от ближайших звезд или приливных сил, вызванных движением галактик. Но в конце концов шоу должно закончиться. Для этой планетной системы это произойдет, когда ее звезда превратится в красного гиганта.

Звезды питаются от процесса ядерного синтеза — они объединяют атомы водорода, образуя гелий, и, в свою очередь, выделяют огромное количество энергии. Но когда у звезд заканчивается водород, реакция синтеза прекращается, и внезапное падение активности охлаждает плазму звезды, снижая тепловое давление и заставляя звезду всасываться своим собственным весом.

Это внезапное уменьшение размера, в свою очередь, разогревает ядро звезды, позволяя ей сплавлять более тяжелые элементы и заставляя ее раздуваться наружу, расширяясь в несколько сотен раз по сравнению с первоначальным размером. Со временем, когда у звезды закончатся более тяжелые элементы для слияния, она сбросит свои внешние слои, оставив после себя белый карлик.

Рождение красного гиганта означает гибель для планет HR 8799, которые будут разбросаны во всех направлениях, вытесняя материал из близлежащих дисков мусора — дисков пыли и камней, вращающихся вокруг звезд, — в атмосферу звезды. Этот тип мусора представляет особый интерес для астрономов, поскольку он может дать представление об истории многих других систем белых карликов.