„Susidūrimas“ su kažkuo iš už mūsų Saulės sistemos ribų galėjo smarkiai atšaldyti Žemę

Tyrimas rodo, kad mūsų žvaigždės judėjimas per galaktiką gali mus nuvesti į kosmoso sritis, kurios gali turėti įtakos mūsų planetos klimatui. Remiantis tyrimu, Saulės sistema galėjo praeiti pro tokį tankų tarpžvaigždinį debesis, kad jis galėjo sutrikdyti saulės vėjo srautą ir potencialiai atšaldyti planetas.

Saulės sistema yra tam tikru mastu apsaugota nuo tarpžvaigždinės terpės (ISM) mūsų helioferos.

„Saulė nuolat skleidžia įkrautų dalelių srautą, vadinamą saulės vėjumi, kuris galiausiai praeina pro visas planetas iki maždaug tris kartus didesnio atstumo nei Plutonas, kol jį sustabdo tarpžvaigždinė terpė“, – aiškina NASA. „Tai suformuoja milžinišką burbulą aplink Saulę ir jos planetas, vadinamą heliofera.“

Saulės sistema šiuo metu yra 1000 šviesmečių pločio „vietiniame burbule“ arba „vietiniame tarpžvaigždinės erdvės debesyje“ (LIC). Šis „burbulas“ yra daug retesnis nei tipinė tarpžvaigždinė erdvė, jame yra 0,001 dalelės kubiniame centimetre, palyginti su tipinėmis 0,1 atomais kubiniame centimetre. Saulės sistema paliks šią retą kosmoso sritį per ateinančius kelis tūkstančius metų ir vėl pateks į tarpžvaigždinę erdvę.

Tirdama Saulės sistemos trajektoriją ir sudarydama vietinių šaltų debesų juostos žemėlapį, komanda nustatė, kad praeityje mes greičiausiai keliavome per tankesnes sritis.

„ISM, kurią Saulė kirto per pastaruosius kelis milijonus metų, yra šaltos, kompaktiškos debesys, kurios galėjo smarkiai paveikti helisferą“, – komanda aiškina savo straipsnyje. „Mes tiriam scenarijų, pagal kurį Saulės sistema prieš kelis milijonus metų praėjo per šaltą dujų debesį.“

Nors tyrimai apie tokių regionų perėjimo poveikį yra retesni nei atomai vietiniame burbule, komanda mano, kad tai galėjo susiaurinti mūsų helisferą, o tai savo ruožtu turėjo įtakos mūsų klimatui. Mūsų helisfera yra apsauginė, ir jai susiaurėjus, dalis medžiagos iš šių tankesnių regionų galėjo pasiekti Žemę.

„Didelis neutralaus vandenilio kiekis, susidaręs susidūrus su šaltais debesimis, kurių tankis viršija 1000 cm−3, pakeis Žemės atmosferos chemiją“, – rašo komanda. 

„Labai nedaug darbų yra tirę tokių susidūrimų klimato poveikį kiekybiškai, atsižvelgiant į susidūrimus su tankiais milžiniškais molekuliniais debesimis. Kai kurie teigia, kad toks didelis tankis išeikvotų ozono sluoksnį viduriniame atmosferos sluoksnyje (50–100 km [31–62 mylios]) ir galiausiai atšaldytų Žemę.“

Komanda teigia, kad geologiniai įrodymai apie padidėjusį 60Fe (geležies 60) ir 244Pu (plutonio 244) izotopų kiekį, rastą ledo šerdyse, vandenynuose, Antarkties sniege ir Mėnulio mėginiuose, gali būti įrodymas, kad šios dalelės pasiekė Žemę, kai prieš 2 milijonus metų mes kirto vietinį šaltojo debesies lynxą.

Šie izotopai išsiskiria supernovų ir neutroninių žvaigždžių susiliejimo metu, o vėliau juos sulaiko tarpžvaigždinė dulkė.

Anksčiau buvo manoma, kad šie izotopai geologiniuose įrašuose atsirado dėl artimos supernovos, tačiau dabartinė komanda mano, kad juos geriau paaiškina dalelės, įstrigusios debesyje, nes artima supernova sugriovė helisferą iki 1 AU (atstumas tarp Žemės ir Saulės) atstumo, o toliau esanti supernova nebūtų palikusi pakankamai 60Fe Žemėje.

„Šis straipsnis yra pirmasis, kuriame kiekybiškai parodoma, kad įvyko susidūrimas tarp Saulės ir kažko už saulės sistemos ribų, kas galėjo paveikti Žemės klimatą“, – teigė Bostono universiteto kosmoso fizikas Merav Opher, vėliau pridurdamas: „Tačiau vos tik Žemė nutolo nuo šalto debesies, heliofera apgaubė visas planetas, įskaitant Žemę.“

Pasak komandos, helisferos susitraukimas galėjo trukti nuo šimtų iki milijono metų, ir tikėtina, kad per kitą milijoną metų ar panašiai susidursime su dar vienu tokiu helisferą susitraukiančiu debesiu. 

Nors tai įdomu, dar yra daug ką sužinoti.

„Šis darbas turėtų būti peržiūrėtas naudojant šiuolaikinius atmosferos modeliavimo metodus“, rašo komanda. „Buvo iškelta hipotezė, kad klimato pokyčiai tuo metu galėjo turėti įtakos žmogaus evoliucijai. Hipotezė yra tokia, kad mūsų rūšies Homo sapiens atsiradimą lėmė būtinybė prisitaikyti prie klimato pokyčių. Dėl helioferos susitraukimo Žemė buvo tiesiogiai veikiama tarpžvaigždinės medžiagos.“

Straipsnis buvo paskelbtas žurnale „Nature Astronomy“.

Ankstesnė šio straipsnio versija buvo paskelbta 2024 m.