Als een ster langs ons zonnestelsel vliegt en de baan van Neptunus met slechts 0,1 procent verschuift, kan dat ertoe leiden dat andere planeten botsen of uit het zonnestelsel worden gegooid.
Simulaties laten zien dat een nabije ster de positie van Neptunus maar weinig hoeft te verschuiven om de planeten in de war te schoppen. Als de planeet slechts 0,1 procent van de afstand tussen hem en de zon verschuift, heeft dat grote gevolgen.
Het is logisch dat grote verschuivingen in de positie van een planeet een groot effect kunnen hebben op ons zonnestelsel. Maar de nieuwe simulaties laten zien dat dit ook kan gebeuren bij een kleine positieverandering. Die leidt op den duur tot grote instabiliteit.
Thomas Hertog werkte samen met Stephen Hawking en onderzoekt de oerknal
Tijd en natuurwetten zijn voortgekomen uit de oerknal, in een chaotisch proces van toevalligheden, zegt theoretisch natuurkun ...
Natuurkundigen Garett Brown en Hanno Rein van de Universiteit van Toronto in Canada voerden 2880 simulaties uit van sterren die langs het zonnestelsel scheren. De sterkte van de verstoringen varieerde daarbij, afhankelijk van de massa van de ster en de afstand van nadering. Elke simulatie bestreek 4,8 miljard jaar na de fly-by, of stopte vroegtijdig als een planeet aan het zonnestelsel ontsnapte of vernietigd werd.
Mercurius botst met Venus
De onderzoekers ontdekten dat de positie van Neptunus maar met ongeveer 450 miljoen kilometer hoeft te veranderen om de planeten op hol te doen slaan: een verschuiving van slechts 0,1 procent van de afstand van Neptunus tot de zon. Dat komt overeen met driemaal de afstand tussen de zon en de aarde. Zo’n verschuiving kan worden veroorzaakt door een ster met de massa van de zon die op ongeveer 37 miljard kilometer afstand passeert.
‘Deze zwakke verstoringen vernietigen het zonnestelsel niet onmiddellijk, ze schudden het alleen een beetje op. In de loop van de miljoenen of miljarden jaren daarna wordt er dan iets instabiel’, zegt Rein.
Van de 2880 simulaties veroorzaakten er 960 verstoringen die te klein waren om te meten. In die groep eindigden vier modellen toen Mercurius tegen Venus botste. Bij de overige 1920 simulaties was de kans op instabiliteit meer dan drie keer zo groot. Van die groep eindigden er 26 in wanorde, meestal met botsingen tussen Mercurius en Venus. Eén eindigde met een botsing tussen de aarde en Mars. Er waren er ook enkele waarbij Uranus, Neptunus of Mercurius uit het zonnestelsel werd geslingerd. Omdat de simulaties stopten als een planeet verloren ging, weten we niet zeker of er na de eerste problemen nog meer botsingen zouden volgen, maar het is mogelijk, zegt Brown.
Vernietiging van het zonnestelsel
De vernietiging van het huidige zonnestelsel zou niet onmiddellijk optreden, maar miljoenen of pas miljarden jaren na het passeren van de ster. ’Vanaf Pluto ziet de zon eruit als een gewone ster, dus ook een ster die vlakbij passeert zou er niet heel dramatisch uitzien’, zegt Brown. ‘Maar als hij na het passeren alles vernietigt, is dat natuurlijk wel dramatisch.’
Omdat het zonnestelsel zich in een relatief leeg gebied van de ruimte bevindt, zullen zulke grote verstoringen naar verwachting maar eens in de 100 miljard jaar zullen voorkomen, berekenden de natuurkundigen. Dus voorlopig zijn we waarschijnlijk veilig.
