Estabilidad del sistema solar.

La página de wikipedia a la que se vinculó le dice que el sistema solar es gravitacionalmente "caótico", en parte porque la masa del sol no se fija con el tiempo.

Pero aún más simple que eso, centrándose solo en la gravedad (ignorando la pérdida de masa estelar, etc.), el sistema solar es un problema de N-cuerpo. Tenemos 8 planetas, un sol y millones de asteroides, cometas y quién sabe cuántas partículas individuales unidas gravitacionalmente a nuestro sol (más las que no lo están y solo pasan por el vecindario, por así decirlo). Cuando tienes más de 2 cuerpos, las soluciones al problema de N-cuerpos son inestables. Lo que esto significa es que, digamos que describimos el problema de N-cuerpos con datos$D$(las "condiciones iniciales", o una descripción perfecta del estado del sistema en algún momento específico). Con un conjunto de datos completo dado, la evolución gravitatoria (newtoniana) del sistema está completamente determinada (pero es tan difícil de hacer que solo podemos aproximarnos). Lo que significa inestabilidad aquí es que si tenemos algún otro conjunto de datos$D'$eso es solo un poco diferente de$D$, entonces las diferencias entre la evolución de$D$y$D'$se volverá exponencialmente grande en escalas de tiempo lo suficientemente largas. Entonces, lo que ahora pueden parecer diferencias menores resultará en sistemas solares de aspecto radicalmente diferente a largo plazo.

Dado que todas nuestras observaciones nunca pueden dar valores exactos, sino solo un rango de valores, necesariamente existe un poco de incertidumbre sobre cuál es el estado gravitatorio exacto de nuestro sistema solar. Tenemos muy pocos datos sobre el contenido exacto de asteroides y cometas de nuestro sistema solar, e incluso los datos planetarios tienen márgenes de error significativos. Todo esto significa que hay muchas selecciones justificables para los datos$D$, cada uno difiere en una pequeña cantidad de cada uno. Pero debido a la inestabilidad, eventualmente estos datos producirán futuros radicalmente diferentes entre sí. Actualmente, solo podemos predecir la evolución del sistema solar hasta unos pocos millones de años (el valor exacto indicado puede variar enormemente dependiendo de cómo decidas definir y calcular el tiempo de Lyapunov ). Después de eso, las pistas evolutivas se vuelven tan dispares que realmente no podemos decir que estemos prediciendo otra cosa que "definitivamente hará algo".

De una forma u otra, actualmente es imposible para nosotros hacer afirmaciones claras sobre cómo se verá el sistema solar en una escala de tiempo de miles de millones de años. Tal vez los 8 planetas todavía estarán allí; tal vez sus órbitas sean muy similares, pero tal vez tengan órbitas muy diferentes; tal vez varios planetas hayan sido expulsados ​​del sistema solar. En el mejor de los casos, podemos observar algunas cosas que hacen que ciertos objetos tengan más probabilidades de sufrir una alteración significativa. Por ejemplo, Júpiter y Mercurio parecen tener una cierta resonancia orbital en este momento que, en última instancia, podría llevar a Mercurio a sufrir un cambio de órbita significativo. En última instancia, esto puede causar que colisione con otro planeta, o el sol, o que sea expulsado del sistema solar por completo. Pero tal vez no lo hará. Es difícil de decir.