Astrofiziķi aprēķina iespēju, ka pirms diviem miljoniem gadu Zeme tika pakļauta aukstiem, skarbiem starpzvaigžņu mākoņiem

Apmēram pirms diviem miljoniem gadu Zeme bija pavisam cita vieta, kur mūsu agrīnie cilvēku senči dzīvoja līdzās zobenzobu tīģeriem, mastodoniem un milzīgiem grauzējiem. Atkarībā no tā, kur tie atradās, tie varēja būt auksti: Zeme iekrita dziļā sasalumā, līdz aptuveni 12 000 gadu atpakaļ ar vairākiem ledus laikmetiem.

Zinātnieki izvirza teoriju, ka ledus laikmeti rodas vairāku iemeslu dēļ, tostarp planētas slīpuma un rotācijas, tektonisko plākšņu maiņas, vulkānu izvirdumu un oglekļa dioksīda līmeņa dēļ atmosfērā. Bet ko darīt, ja šādas krasas izmaiņas ir ne tikai Zemes vides, bet arī Saules atrašanās vietas galaktikā rezultāts?

Jaunā rakstā, kas publicēts dabas astronomija, Vadošais autors un astrofiziķis Meravs Ofers — Bostonas universitātes astronomijas profesors un Hārvardas Redklifa institūta līdzstrādnieks — atklāja pierādījumus tam, ka pirms aptuveni 2 miljoniem gadu Saules sistēma sastapās ar tik blīvu starpzvaigžņu mākoni, kas varēja traucēt Saules darbību. vējš. Over un viņas kolēģi uzskata, ka tas norāda, ka Saules atrašanās vieta kosmosā var ietekmēt Zemes vēsturi vairāk, nekā tika uzskatīts iepriekš.

Visu mūsu Saules sistēmu sedz aizsargājošs plazmas vairogs, kas izplūst no Saules, kas pazīstams kā heliosfēra. Tie ir izgatavoti no pastāvīgas uzlādētu daļiņu plūsmas, ko sauc par Saules vēju, kas sniedzas ārpus Plutona, aptverot planētas ar to, ko NASA sauc par “milzu burbuli”.

Tas pasargā mūs no radiācijas un galaktikas stariem, kas var mainīt DNS, un zinātnieki uzskata, ka tas ir daļa no iemesla, kāpēc dzīvība uz Zemes attīstījās tā, kā tā attīstījās. Saskaņā ar jaunākajiem pētījumiem aukstais mākonis saspieda heliosfēru tādā veidā, kas uz īsu brīdi nolika Zemi un citas Saules sistēmas planētas ārpus heliosfēras ietekmes.

“Šis dokuments ir pirmais, kas kvantitatīvi parāda, ka notikusi sadursme starp Sauli un kaut ko ārpus Saules sistēmas, kas varētu ietekmēt Zemes klimatu,” saka Overs, heliosfēras eksperts.

Viņas modeļi ir veidojuši mūsu zinātnisko izpratni par heliosfēru un to, kā burbuli veido saules vējš, kas nospiež starpzvaigžņu vidi, telpu starp zvaigznēm un ārpus heliosfēras mūsu galaktikā. Viņas teorija ir tāda, ka heliosfēra atgādina pufīgu kruasānu, un šī ideja ir šokējusi kosmosa fizikas kopienu.

Tagad tas atklāj jaunu gaismu par to, kā heliosfēra, kurā Saule pārvietojas pa kosmosu, ietekmē Zemes atmosfēras ķīmiju.

“Zvaigznes pārvietojas, un tagad šis dokuments parāda ne tikai to, ka tās pārvietojas, bet arī piedzīvo dramatiskas izmaiņas,” saka Overs. Es pirmo reizi atklāju šo pētījumu un sāku pie tā strādāt gadu ilgas stipendijas laikā Hārvardas Redklifa institūtā.

Lai pētītu šo fenomenu, Ofera un viņas līdzstrādnieki atskatījās pagātnē, izmantojot sarežģītus datormodeļus, lai vizualizētu, kur pirms diviem miljoniem gadu atradās Saule, kā arī heliosfēra un pārējā Saules sistēma. Viņi arī kartēja vietējās auksto mākoņu joslu sistēmas ceļu — lielu, blīvu, ļoti aukstu mākoņu sēriju, kas sastāv galvenokārt no ūdeņraža atomiem.

Viņu simulācijas parādīja, ka viens no mākoņiem netālu no šīs joslas beigām, ko sauc par aukstā mākoņa lūsi, var sadurties ar heliosfēru.

Ja tas būtu noticis, Over saka, Zeme būtu pilnībā pakļauta starpzvaigžņu videi, kur gāze un putekļi sajaucas ar atomu elementiem, kas palikuši no eksplodējošām zvaigznēm, tostarp dzelzi un plutoniju.

Parasti heliosfēra filtrē lielāko daļu šo radioaktīvo daļiņu. Bet bez aizsardzības tie var viegli sasniegt zemi. Saskaņā ar dokumentu tas atbilst ģeoloģiskiem pierādījumiem, kas liecina par pieaugumu ⁶⁰Dzelzs (Fe 60) un ²⁴⁴Plutonija (Pu-244) izotopi ir atrodami okeānā, uz Mēness, Antarktikas sniegā un ledus serdēs no tā paša laika perioda. Laiks atbilst arī temperatūras rekordiem, kas norāda uz dzesēšanas periodu.

“Mūsu kosmiskā apkārtne ārpus Saules sistēmas reti ietekmē dzīvību uz Zemes,” saka Avi Lēbs, Hārvardas Universitātes Teorijas un aprēķinu institūta direktors un darba līdzautors.

“Ir aizraujoši atklāt, ka pirms dažiem miljoniem gadu mūsu pāreja cauri blīviem mākoņiem varēja pakļaut Zemi daudz lielākai kosmisko staru un ūdeņraža atomu plūsmai. Mūsu rezultāti paver jaunu logu attiecībām starp dzīvības attīstību uz Zemes un mūsu kosmiskā dzīve.”

Vietējo lūšu spiediens aukstajā mākonī varēja nepārtraukti bloķēt heliosfēru no dažiem simtiem līdz miljonam gadu atkarībā no mākoņa lieluma, saka Over. “Bet, tiklīdz Zeme attālinājās no aukstā mākoņa, heliosfēra apņēma visas planētas, tostarp Zemi,” viņa saka. Tā tas ir šodien.

Nav iespējams precīzi zināt auksto mākoņu ietekmi uz Zemi, jo tie varētu izraisīt ledus laikmetu. Bet starpzvaigžņu vidē ir daži citi auksti mākoņi, ar kuriem Saule, visticamāk, ir saskārusies miljardos gadu kopš tās dzimšanas, saka Over. Visticamāk, tas vēl vairāk pasliktināsies vēl pēc miljona gadu.

Ofera un viņas līdzstrādnieki tagad strādā, lai izsekotu, kur saule atradās pirms septiņiem miljoniem gadu un vēl tālāk. Saules atrašanās vietu pirms miljoniem gadu, kā arī auksto mākoņu sistēmu ir padarījusi iespējamu, pateicoties Eiropas Kosmosa aģentūras Gaia misijas savāktajiem datiem, kas veido lielāko galaktikas 3D karti un sniedz nebijušu skatu uz galaktiku. galaktika. Zvaigžņu kustības ātrums.

“Šis mākonis jau bija mūsu pagātnē, un, ja mēs šķērsotu kaut ko tik masīvu, mēs tiktu pakļauti starpzvaigžņu videi,” saka Overs. Daudz ūdeņraža un radioaktīvu materiālu saturošu ceļu krustošanās ietekme nav skaidra, tāpēc Offera un viņas komanda BU DRIVE zinātnes centrā SHIELD (Saules vējš ar ūdeņraža jonu apmaiņu un liela mēroga dinamiku) tagad pēta, kāda tā varētu būt uz Zemi. . Radiācija, kā arī atmosfēra un klimats.

“Tas ir tikai sākums,” saka Ofers. Viņa cer, ka šis dokuments pavērs durvis tālākai izpētei par to, kā Saules sistēmu dziļā pagātnē ietekmēja ārējie spēki un kā šie spēki savukārt veidoja dzīvi uz mūsu planētas.