โลกอาจไม่มีอยู่จริง เนื่องจากวงโคจรของดาวเคราะห์ชั้นในของระบบสุริยะ ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร มีความสับสนวุ่นวาย และนักวิจัยเชื่อว่าดาวเคราะห์ภายในเหล่านี้น่าจะชนกันเองแล้วในตอนนี้ แต่สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้น
การศึกษาใหม่ตีพิมพ์ในวารสารวันที่ 3 พฤษภาคม การทบทวนทางกายภาพ Xในที่สุดอาจอธิบายได้ว่าทำไม
หลังจากศึกษาลึกลงไปในรูปแบบการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ชั้นในนั้นถูกจำกัดด้วยพารามิเตอร์บางอย่างที่ทำหน้าที่เป็นตัวโยงที่พันธนาการความโกลาหลของระบบ นอกเหนือจากการให้คำอธิบายทางคณิตศาสตร์สำหรับความกลมกลืนที่เห็นได้ชัดในระบบสุริยะของเราแล้ว ผลการศึกษาใหม่อาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจวิถีโคจรของดาวเคราะห์นอกระบบที่โคจรรอบดาวดวงอื่น
ดาวเคราะห์ต่างออกแรงดึงดูดระหว่างกันอย่างต่อเนื่อง และแรงดึงเล็กๆ เหล่านี้ก็ปรับเปลี่ยนวงโคจรของดาวเคราะห์อย่างละเอียดถี่ถ้วน ดาวเคราะห์ชั้นนอกซึ่งมีขนาดใหญ่กว่ามากมีความทนทานต่อแรงกระแทกเล็กน้อย ดังนั้นจึงรักษาวงโคจรที่ค่อนข้างเสถียร
อย่างไรก็ตาม ปัญหาของวิถีโคจรภายในของดาวเคราะห์ยังคงซับซ้อนเกินกว่าจะหาคำตอบได้แน่ชัด ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 นักคณิตศาสตร์ Henri Poincare ได้พิสูจน์ว่าเป็นไปไม่ได้ในทางคณิตศาสตร์ที่จะแก้สมการที่อธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีปฏิสัมพันธ์ตั้งแต่สามชิ้นขึ้นไป หรือที่เรียกว่า "ปัญหาสามตัว" เป็นผลให้ความไม่แน่นอนในรายละเอียดของตำแหน่งเริ่มต้นและความเร็วของดาวเคราะห์เพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป กล่าวอีกนัยหนึ่ง: คุณสามารถใช้สองสถานการณ์ที่ระยะห่างระหว่างดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร และโลกแตกต่างกันด้วยจำนวนที่น้อยที่สุด และหนึ่งในนั้นดาวเคราะห์ชนกัน และอีกดวงหนึ่ง - ต่างกันในทิศทางที่ต่างกัน
เวลาที่วิถีโคจรสองวิถีที่มีเงื่อนไขเริ่มต้นเกือบเหมือนกันแตกต่างกันในระดับหนึ่งเรียกว่าเวลา Lyapunov ของระบบที่วุ่นวาย ในปี 1989 Jacques Lascard นักดาราศาสตร์และผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์ของ National Center for Scientific Research and the Paris Observatory และผู้ร่วมเขียนงานวิจัยชิ้นใหม่นี้ ได้ประเมินว่าเวลา Lyapunov ที่มีลักษณะเฉพาะสำหรับการโคจรของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะชั้นในคือ เพียง 5 ล้านปี
"โดยพื้นฐานแล้วนั่นหมายความว่าคุณสูญเสียตัวเลขหนึ่งหลักทุกๆ 10 ล้านปี" Lascar กล่าวกับ Live Science ตัวอย่างเช่น หากความไม่แน่นอนเริ่มต้นของตำแหน่งของดาวเคราะห์คือ 15 เมตร หลังจากนั้น 10 ล้านปีความไม่แน่นอนนี้จะเท่ากับ 150 เมตร หลังจากผ่านไป 100 ล้านปี ตัวเลขอีก 9 หลักก็หายไป ทำให้มีความไม่แน่นอนเท่ากับ 150 ล้านกิโลเมตร ซึ่งเทียบเท่ากับระยะทางระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ "โดยพื้นฐานแล้ว คุณไม่รู้ว่าดาวเคราะห์ดวงนี้อยู่ที่ไหน" ลาสการ์กล่าว
แม้ว่า 100 ล้านปีอาจดูเหมือนนาน แต่ระบบสุริยะเองก็มีมานานกว่า 4,5 พันล้านปีแล้ว และการขาดเหตุการณ์ต่างๆ เช่น การชนของดาวเคราะห์หรือการดีดตัวของดาวเคราะห์จากการเคลื่อนที่ที่วุ่นวายนี้ ทำให้เกิดความสับสนมาเนิ่นนาน นักวิทยาศาสตร์.
จากนั้น Laskar มองปัญหาด้วยวิธีที่ต่างออกไป: โดยการจำลองวิถีโคจรภายในของดาวเคราะห์ในอีก 5 พันล้านปีข้างหน้า เคลื่อนจากช่วงเวลาหนึ่งไปยังอีกช่วงเวลาหนึ่ง เขาพบว่ามีโอกาสเพียง 1% ที่ดาวเคราะห์จะชนกัน เขาใช้วิธีเดียวกันนี้คำนวณว่าดาวเคราะห์จะชนกันโดยใช้เวลาประมาณ 30 หมื่นล้านปีโดยเฉลี่ย
Lascar และเพื่อนร่วมงานของเขาค้นพบ "ความสมมาตร" หรือ "ปริมาณเชิงอนุรักษ์" เป็นครั้งแรกในปฏิสัมพันธ์ทางแรงโน้มถ่วงที่สร้าง "อุปสรรคในทางปฏิบัติต่อการโคจรของดาวเคราะห์ที่วุ่นวาย" Lascar กล่าว
ปริมาณที่เกิดขึ้นเหล่านี้ยังคงเกือบคงที่และยับยั้งการเคลื่อนไหวที่วุ่นวายบางอย่าง แต่ไม่สามารถป้องกันได้อย่างสมบูรณ์ เช่นเดียวกับที่ขอบจานอาหารเย็นที่ยกขึ้นช้าลง แต่ไม่ได้ป้องกันอาหารตกจากจานอย่างสมบูรณ์ เราสามารถเป็นหนี้จำนวนเหล่านี้เพื่อความเสถียรที่ชัดเจนของระบบสุริยะของเรา
Renu Malhotra ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์แห่งมหาวิทยาลัยแอริโซนาซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้ เน้นย้ำว่ากลไกที่พบในการศึกษามีความละเอียดอ่อนเพียงใด Malhotra บอกกับ Live Science ว่าเป็นเรื่องที่น่าสนใจที่ "วงโคจรของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเรามีความโกลาหลที่อ่อนแอเป็นพิเศษ"
ในงานอื่นๆ Lascar และเพื่อนร่วมงานของเขากำลังค้นหาเบาะแสว่าจำนวนดาวเคราะห์ในระบบสุริยะแตกต่างจากที่เราสังเกตเห็นในตอนนี้หรือไม่ แม้ว่าทุกวันนี้จะมีเสถียรภาพที่ชัดเจน แต่คำถามที่ว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นตลอดหลายพันล้านปีก่อนที่สิ่งมีชีวิตจะถือกำเนิดขึ้นหรือไม่ยังคงเปิดอยู่
อ่านเพิ่มเติม: