Dans une nouvelle étude, les mathématiciens Angel Zhivkov et Ivaylo Tunchev de l'Université de Sofia en Bulgarie ont présenté des preuves analytiques de la stabilité du système solaire au cours des 100 prochains millénaires, y compris les huit planètes et Pluton.
Leurs calculs, qui n'ont pas encore été revus par des pairs, montrent que les orbites des corps planétaires ne changeront pas de manière significative pendant cette période.
Cela peut sembler étrange ; après tout, le système solaire existe depuis environ 4,5 milliards d'années. Mais en fait, il n'est pas facile de modéliser et de prédire ce qu'il adviendra de lui dans le futur.
Bien sûr, des recherches ont été menées pour tenter de calculer l'avenir du système solaire en utilisant des calculs avancés pour modéliser le mouvement des planètes sur des millions ou des milliards d'années. Cependant, afin de couvrir une période aussi longue, ils ont négligé certains des détails les plus fins.
Bien que le nouveau travail couvre une période de temps beaucoup plus courte que d'autres études, les scientifiques disent qu'il améliore la validité des résultats.
En effet, il prend en compte les déviations des conditions initiales, telles que les excentricités orbitales et les inclinaisons planétaires, ainsi que les masses de tous les corps du système.
Le destin ultime du système solaire a longtemps déconcerté les scientifiques. Isaac Newton a suggéré que l'interaction entre les planètes conduirait éventuellement le système solaire au chaos. Depuis lors, la stabilité dynamique à long terme de notre système planétaire a périodiquement attiré l'attention.
On sait que plus il y a de corps dans un système dynamique, plus il est difficile de prédire comment ils vont se comporter. Deux corps bloqués en orbite mutuelle sont relativement faciles à décrire et à prédire mathématiquement.
Cependant, plus vous ajoutez de corps, plus les calculs deviennent difficiles. C'est parce que les corps commencent à perturber les orbites les uns des autres, ajoutant un élément de chaos au système. C'est ce qu'on appelle le problème à N corps ou le problème de gravité à N corps.
Des solutions peuvent être obtenues pour des cas individuels spécifiques, mais il n'existe pas de formule unique décrivant toutes les interactions de N corps sans exception.
Le système solaire est en effet très complexe, et non seulement il a huit planètes et le Soleil, mais aussi des astéroïdes, des planètes naines et d'autres petits objets qui dérivent.
Il est probablement possible d'ignorer en grande partie de très petits objets tels que des astéroïdes, mais même dans ce cas, il reste de nombreux corps dans le système.
Les scientifiques ont développé une méthode numérique qui traduit les éléments orbitaux des planètes (et de Pluton) en 54 équations différentielles ordinaires du premier ordre.
Le code informatique exécuté sur l'ordinateur de bureau a ensuite effectué des calculs sur 6 290 000 étapes, prenant environ six jours pour chaque étape.
Les calculs montrent que la configuration des ellipses en contact dans lesquelles les planètes se déplacent autour du Soleil restera stable pendant au moins 100 000 ans, en ce sens que le demi-grand axe de chaque planète change à moins d'un pour cent ou moins, écrivent les chercheurs.
En d'autres termes, le système solaire ne va pas encore s'effondrer.
Même lorsque les conditions initiales et les masses ont été modifiées, le système solaire est resté stable par calcul, et les chercheurs suggèrent que la stabilité pourrait éventuellement être maintenue pendant un million, voire un milliard d'années, bien qu'un ordinateur plus puissant soit nécessaire pour effectuer de tels calculs.
Des simulations précédentes ont montré qu'il faut environ 100 milliards d'années pour que le système solaire se disloque et se disperse dans la Voie lactée.
D'ici là, le Soleil sera une étoile morte et existera comme une naine blanche, il est donc peu probable que la vie survive sur Terre.
2022-07-01 19:31:31
Auteur: Vitalii Babkin