태양계의 미래는 어떻게 될까

우리 태양계가 어떻게 끝날지에 대한 생각을 해본 적이 있으신가요? 천문학자들은 태양의 팽창이 행성에 미치는 영향 및 해당 질문에 대해 오랜기간 궁금해했고, 그에 대한 답을 얻었습니다. 일부는 삼켜지고, 나머지는 분해될 것이라는 답입니다. 태양이 늙은 후 태양계는 어떻게 될까요. Jon Zink의 최근 간행물에 따르면, 우리 태양계 운명을 연구하는 것은 가장 오래된 천체 물리학 연구 중 하나라고 하는데요. 전통은 길지만, 이 분야는, 많은 천체 사이 역동적인 상호 작용을 이해해야하므로 어려운 문제입니다. 더구나 고려해야할 것은 변하지 않는 물체의 역학 뿐만이 아닙니다. 태양은 주계열에서 늙어가면서 극적으로 진화하며 수성, 금성, 지구의 궤도를 감싸는 크기로 팽창하고 70억년 동안 질량의 거의 절반을 잃게 된다고 합니다. 외부 행성은 이 진화에서 살아남을테지만, 그들은 손상없이 탈출하지는 못할 것 입니다. 태양 질량의 중력이 행성의 궤도를 지배하고 있으므로, 우리 태양의 무게 감소로 인해 외부 행성이 더 멀리 표류하여 그 영향이 약해집니다. 그럼 그 다음은 어떻게 예상될까요. Zink와 공동 연구자는 일련의 N-바디 수치 시뮬레이션을 사용해 시나리오를 실행해보았는데요. 이 시뮬레이션은 태양이 내부 행성을 소비하고 질량의 절반을 잃고 백색 왜성으로 새로운 삶을 시작한 후 외부행성에 어떤 일이 발생하는지를 탐구하는 것입니다. 이를 통해 연구자들은 거대한 행성이 태양의 질량 손실에 반응해 바깥으로 이동해 목성과 토성이 5:2 평균 운동 공명으로 안정적인 구성을 형성하는 방법을 보여줍니다. 목성은 토성의 두 궤도를 돌 때마다 5번 궤도를 돕니다. 우리 태양계는 고립되어 존재하지 않는데요. 은하계에는 또 다른 별들이 있으며, 하나는 대략 2천만년마다 우리 근처를 지나가며, Zink와 공동 연구자는 시뮬레이션에 이러한 다른 별들의 효과 또한 포함하였습니다. 그들은 약 300억년 안에 항성 비행이 우리 외계 행성을 충분히 교란시켜서 안정된 구성을 혼란스럽게 할 것이며, 대부분의 거대 행성을 태양계에서 빠르게 발사할 수 있음을 보여줍니다. 마지막으로 서있는 행성은 잠시동안 머무를 것으로 예상되는데요. 그럼에도 불구하고, 천억년 안에 이 마지막 남은 행성조차 항성 비행에 의해 불안정해지고 태양계에서 쫓겨나게 될 것입니다. 퇴거 후, 거대한 행성은 독립적으로 흔하계를 돌아다니며 숙주없이 자유롭게 떠다니는 행성의 인구에 합류하게 될 것으로 예상됩니다. 그러므로, 태양계의 운명은 암울하며, 해당 시뮬레이션에 따르면 태양 질량 손실과 항성 비행의 조합은 태양계의 완전한 해체로 이어질 것입니다. 다행히, 좋은 뉴스는 이러한 태양계의 운명이 앞으로 수십억년 뒤가 될 것이라는 점입니다.