Эволюция Солнечной системы

Эволюцию Солнечной системы можно рассматривать с двух точек зрения: точки зрения динамической эволюции и точки зрения астрофизической эволюции.

Для исследования динамической эволюции Солнечной системы современные астрономы применяют метод численного интегрирования уравнений движения небесных тел. Результаты таких исследований показали, что на интервалах порядка 200 млн. лет вся Солнечная система, а особенно ее внутренняя часть, включающая планеты Меркурий, Венеру, Землю и Марс, хаотична. Это значит, что небольшая, порядка нескольких метров ошибка в начальном положении планет может дать ошибку в положении в несколько миллионов километров через сотни миллионов лет. Например, для Земли ошибка в начальном положении в 15 метров дает ошибку положения порядка 150 метров на 10 млн. лет и вырастает до 150 млн. км после интегрирования на 100 млн. лет. Таким образом построить эфемериды, т.е. таблицы положений (координат в пространстве) планет возможно на интервале времени 10 млн. лет, но уже на интервале 100 млн. лет это становится невозможным.

Как уже отмечалось выше, вся Солнечная система хаотична. Но изменения элементов орбит планет-гигантов практически незаметны даже на интервале времени порядка времени существования Солнечной системы (т.е. 5 млрд. лет). Однако для планет земной группы это изменение весьма значительно (рис. 1).

 

Рис. 1. Хаотичность эксцентриситетов и наклонов орбит планет

В результате такого поведения орбит планет земной группы возможно пересечение орбит Меркурия и Венеры и даже выпадение Меркурия на Солнце на интервале времени в несколько сотен миллионов лет. Зона хаотичности для орбиты Земли значительно меньше, чем у Меркурия, и поэтому пересечения ее орбиты с орбитами Венеры и Марса не произойдет (рис. 2).

Рис. 2. Хаотичность положений орбит планет земной группы в пространстве