Вчені вважають, що Земля могла ненадовго втратити захист від сонця приблизно два мільйони років тому, залишившись витримувати екстремальні умови міжзоряного простору, коли Сонячна система проходила крізь щільну хмару газу та пилу між зірками.
У той час ранні предки людини ділили нашу планету з доісторичними тваринами, такими як мастодонти та саблезубі тигри. Це також час, коли Земля перебувала в розпалі льодовикового періоду, який закінчився лише близько 12 000 років тому. Льодовикові періоди викликані низкою факторів, включаючи нахил і обертання нашої планети, рівень вуглекислого газу в її атмосфері, а також зміну тектоніки плит і виверження вулканів на її поверхні. Однак, враховуючи час, коли, на думку вчених, Земля занурилася в міжзоряний простір, це дослідження припускає, що радикальні зміни в кліматі нашої планети, як-от початок і кінець льодовикових періодів, також могли залежати від положення нашої Сонячної системи в нашій рідній галактиці.
Більш конкретно, команда, яка створила нові відкриття, припускає, що Сонячна система могла зустріти щільну ділянку міжзоряного газу та пилу, коли вона перетинала Чумацький Шлях два мільйони років тому. І ця ділянка могла бути достатньо товстою, щоб перешкоджати потоку заряджених частинок, які називаються «сонячним вітром», що випливають із Сонця та впливають на Землю, потенційно спричиняючи різке зниження температури.
«Ця стаття є першою, яка кількісно показує, що було зіткнення між Сонцем і чимось за межами Сонячної системи, що могло вплинути на клімат Землі», — сказав провідний автор дослідження Мерав Офер, космічний фізик і експерт з геліосфери з Бостонського університету. у заяві.
Сонячна система, назад у часі
Вся наша Сонячна система оповита «гігантською бульбашкою» захисної плазми, що надходить від Сонця, яка відома як «геліосфера». Цей захисний щит створюється, коли сонячний вітер тисне на міжзоряне середовище, тобто речовину, що дрейфує між зірками в Чумацькому Шляху. Геліосфера постійно оновлюється постійним потоком заряджених частинок від Сонця, які витікають повз Плутон.
Геліосфера захищає поверхню Землі від радіації та галактичних променів, які потенційно можуть впливати на ДНК живих істот. Цей захист настільки важливий, що багато вчених вважають, що він був невід’ємною частиною виникнення та еволюції життя на Землі.
Ця команда вважає, що холодна хмара міжзоряного матеріалу колись могла завадити сонячному вітру таким чином, що геліосфера стиснулася. Це могло на короткий період (у космічних термінах) усунути Землю та інші планети Сонячної системи від захисту геліосфери.
«Зірки рухаються, і тепер ця стаття показує не тільки те, що вони рухаються, але й зазнають кардинальних змін», — додав Офер.
Щоб визначити вплив такого бомбардування геліосфери щільним міжзоряним пилом на Землю, Офер повернув час назад за допомогою складних комп’ютерних моделей. Це дозволило їй та команді візуалізувати положення Сонця два мільйони років тому, а також визначити, де в цей час були геліосфера та решта Сонячної системи.
Вони також відстежили просування низки щільного холодного газу під назвою «локальна система холодних хмар» у часі, коли вона проносилася Чумацьким Шляхом. Це показало, що одна щільна хмара в кінці системи локальної стрічки холодних хмар, яка називається «локальна рись холодної хмари», могла зіткнутися з геліосферою.
Це призвело б до того, що Земля опинилася б під впливом міжзоряного середовища, включно з важкими та радіоактивними елементами, які її населяють, тобто залишками масивних зірок, які гинуть під час вибухів наднових. Геліосфера зазвичай блокує ці частинки — без цього захисту ці радіоактивні елементи могли б впасти на Землю. Це могло б пояснити збільшення ізотопів заліза 60 і плутонію 244, знайдених в антарктичних снігових і льодових кернах і на Місяці, що відповідає періоду два мільйони років тому. Час зіткнення геліосфери з Місцевою Риссю Холодної Хмари також відповідає періоду охолодження на Землі два мільйони років тому.
Офер припускає, що тиск з боку місцевої рисі холодної хмари міг обмежити геліосферу на період від кількох сотень років або до мільйона років. Все залежатиме від того, наскільки великою була хмара, сказав Офер. Вона додала, що геліосфера знову оточувала б планети після того, як вплив цієї щільної хмари минув.
Наразі, однак, важко точно визначити вплив цієї холодної міжзоряної хмари на Землю, включно з тим, чи справді воно могло спровокувати льодовиковий період. Тепер команда досліджуватиме ще більше минулого, щоб знайти інші випадки, коли Сонячна система перетиналася зі щільними міжзоряними хмарами, і визначити, чи вони також узгоджуються з льодовиковими періодами.
Вона та її команда також зараз досліджують вплив такої кількості водню та радіоактивних матеріалів, що перетинаються з земною атмосферою.
«Ця хмара справді була в нашому минулому, і якщо ми перетнули щось таке масивне, ми піддалися впливу міжзоряного середовища», — сказав Офер. «Це тільки початок». Дослідження команди було опубліковано в понеділок (10 червня) в Nature Astronomy.