De planeten draaien rond onze zon in verrassend stabiele en precieze banen. Maar hoe stabiel is ons zonnestelsel zelf? Dat besloten twee Canadese natuurkundigen te onderzoeken.
De belangrijkste conclusie van het artikel is dat zelfs kleine gravitatie-effecten drastische gevolgen kunnen hebben vanwege de chaotische en complexe krachten die er spelen.
Echt mis gaat het al bij een verandering van 0,1 procent in de gemiddelde afstand tussen Neptunus en de zon.
Daarmee zou het risico op chaos in het zonnestelsel op slag tien keer zo groot zijn.
De ramp komt van binnenuit
Een mogelijk scenario is een instabiliteit van de kleinste planeet in het zonnestelsel, Mercurius.
Mercurius’ perihelium – de plek in de baan van een planeet waar de afstand tot de zon het kleinst is – beweegt elke duizend jaar met circa 1,5 graad, en kan heel dicht bij Jupiters baan komen.
Als de twee planeten met wat pech hun banen gelijk laten lopen, is er een kans van 1 procent dat Mercurius uit zijn baan getrokken wordt.
Dat zou betekenen dat Mercurius ofwel uit ons zonnestelsel wordt geslingerd ofwel in de komende 3 tot 4 miljard jaar op ramkoers ligt met Venus, de zon of zelfs de aarde.
‘De route van het zonnestelsel naar dynamische instabiliteit wordt uiteindelijk bepaald door chaos. De meest waarschijnlijke route naar instabiliteit is echter een resonantie tussen Mercurius en Jupiter, waardoor Mercurius’ baan ver uitschiet. En dat zou kunnen leiden tot een botsing met Venus,’ zegt een van de auteurs van de studie, Garett Brown (promovendus in de natuurkunde aan de universiteit van Toronto) op Twitter.
Een verandering van 0,1 procent in de afstand van Neptunus tot de zon kan al tot apocalyptische gebeurtenissen leiden, blijkt uit simulatie.
De natuurkundigen onderzochten ook wat er zou gebeuren als een ster te dicht bij ons zonnestelsel komt.
Mercurius is de planeet die het dichtst bij de zon staat en Neptunus het verst weg. Neptunus kan dus kwetsbaar zijn voor inmenging van buitenaf.
Rampen van buiten ons zonnestelsel
Als een ster, die niet eens zo groot hoeft te zijn als onze zon, Neptunus uit zijn baan zou trekken, heeft het daaropvolgende sneeuwbaleffect catastrofale gevolgen voor de rest van het zonnestelsel.
De effecten van een verstoring van slechts 0,1 procent – overeenkomend met 4,5 miljoen kilometer op de halve hoofdas van Neptunus – zouden zich in slechts 20 miljoen jaar naar de aarde en Mars verspreiden.
Een verstoring van 10 procent zou uitlopen op een ramp voor de aarde en de rode planeet.
De kans dat ons zonnestelsel in chaos eindigt als Neptunus (uiterst rechts) verstoord wordt door een passerende ster is heel klein. Mocht de ramp toeslaan, dan zou het miljoenen jaren duren voor we de gevolgen op aarde merken. Tegen die tijd zou de zon uitgebrand zijn. Een ander rampscenario is dat Mercurius (uiterst links) van baan verandert.
De onderzoekers haalden 2880 simulaties door een computerprogramma, waaronder 960 met verstoringen die te klein waren om gemeten te kunnen worden.
In vier simulaties zou Mercurius Venus raken, en 26 simulaties lieten verschillende chaosscenario’s zien.
Eén scenario was een botsing tussen de aarde en Mars, terwijl in sommige van de laatste scenario’s Uranus, Neptunus en Mercurius uit ons zonnestelsel zouden worden weggeslingerd.
Er is echter geen reden tot paniek. Er zijn slechts 20 ‘kansen’ in de komende 100 miljard jaar dat een ster dicht genoeg bij een van de planeten in ons zonnestelsel komt om zijn baan te verstoren.