Встреча с облаком холодного газа и пыли могла привести к сжатию “защитного пузыря” нашей планеты.
Около двух миллионов лет назад Земля могла на короткое время лишиться защиты от Солнца, оставшись один на один с экстремальной средой межзвездного пространства. Это произошло, когда Солнечная система проходила сквозь плотное облако газа и пыли между звездами. В то время предки человека делили планету с доисторическими животными, такими как мамонты и саблезубые тигры. Именно тогда на Земле начался ледниковый период, который закончился всего около 12 000 лет назад.
Содержание
Причины возникновения ледниковых периодов разнообразны: наклон и вращение нашей планеты, уровень углекислого газа в атмосфере, тектонические сдвиги и вулканические извержения на поверхности. Однако, учитывая время, когда, по мнению ученых, Земля проходила сквозь межзвездное пространство, новое исследование предполагает, что радикальные изменения климата нашей планеты, такие как начало и окончание ледниковых периодов, также могут быть связаны с положением Солнечной системы в нашей галактике.
Встреча с “Местной Лентой Холодных Облаков”
Группа исследователей, стоящая за этим открытием, предполагает, что Солнечная система могла столкнуться с плотным скоплением межзвездного газа и пыли, пересекая Млечный Путь два миллиона лет назад. Это скопление могло быть достаточно плотным, чтобы повлиять на поток заряженных частиц, называемый “солнечным ветром”, который исходит от Солнца и воздействует на Землю, потенциально вызывая резкое падение температуры.
“Эта работа впервые количественно показывает, что имело место столкновение Солнца с чем-то за пределами Солнечной системы, что могло повлиять на климат Земли”, – говорится в заявлении ведущего автора исследования Мерав Офер, специалиста по космической физике и эксперта по гелиосфере из Бостонского университета.
Гелиосфера: защитный щит Земли
Вся наша Солнечная система окутана “гигантским пузырем” защитной плазмы, исходящей от Солнца, который известен как “гелиосфера”. Этот защитный экран образуется, когда солнечный ветер давит на межзвездную среду – вещество, дрейфующее в пространстве между звездами Млечного Пути. Гелиосфера постоянно обновляется благодаря постоянному потоку заряженных частиц от Солнца, которые проходят мимо Плутона.
Гелиосфера защищает поверхность Земли от радиации и галактических лучей, которые потенциально могут повредить ДНК живых организмов. Эта защита настолько важна, что многие ученые считают ее неотъемлемым фактором возникновения и эволюции жизни на Земле.
Столкновение с “Местной Рысью Холодного Облака”
Исследовательская группа считает, что холодное облако межзвездного вещества могло когда-то препятствовать солнечному ветру таким образом, что гелиосфера сжималась. Это могло на короткий (по космическим меркам) период лишить Землю и другие планеты Солнечной системы защиты гелиосферы.
“Звезды движутся, и теперь эта работа показывает не только то, что они движутся, но и то, что они сталкиваются с радикальными изменениями”, – добавила Офер.
Чтобы определить, как бомбардировка гелиосферы плотной межзвездной пылью повлияла бы на Землю, Офер и ее команда с помощью сложного компьютерного моделирования “отмотали время назад”. Это позволило им визуализировать положение Солнца два миллиона лет назад, а также определить, где находились гелиосфера и остальная часть Солнечной системы в то время.
Они также проследили движение цепочки плотного холодного газа, называемой “Местной Лентой Холодных Облаков”, во времени, когда она проходила через Млечный Путь. Это показало, что одно плотное облако в хвосте “Местной Ленты Холодных Облаков”, называемое “Местной Рысью Холодного Облака”, могло столкнуться с гелиосферой.
Последствия столкновения
Это столкновение оставило бы Землю незащищенной от межзвездной среды, включая тяжелые и радиоактивные элементы, являющиеся остатками массивных звезд, погибших в результате взрывов сверхновых. Гелиосфера обычно блокирует эти частицы – без такой защиты радиоактивные элементы могли бы обрушиться на Землю.
Это могло бы объяснить увеличение количества изотопов железа-60 и плутония-244, обнаруженных в антарктических снежных и ледяных кернах, а также на Луне, которое соответствует периоду в два миллиона лет назад.
Время столкновения гелиосферы с “Местной Рысью Холодного Облака” также совпадает с периодом похолодания на Земле два миллиона лет назад. Офер предполагает, что давление со стороны “Местной Рыси Холодного Облака” могло сжимать гелиосферу в течение продолжительного времени – от нескольких сотен до миллиона лет.
Неопределенность и будущие исследования
Однако пока трудно точно определить, какое именно влияние это холодное межзвездное облако оказало на Землю, в том числе могло ли оно действительно спровоцировать ледниковый период. Офер добавляет, что после того, как влияние этого плотного облака исчезло, гелиосфера снова разрослась, окружив планеты.
Теперь группа будет проводить исследования еще более ранних периодов, чтобы найти другие случаи, когда Солнечная система пересекалась с плотными межзвездными облаками, и определить, совпадают ли они также с ледниковыми периодами.
Она и ее команда также изучают, как повлияло бы на атмосферу Земли попадание в нее такого количества водорода и радиоактивного материала. “Это облако действительно было в нашем прошлом, и если мы пересекли что-то настолько массивное, то мы были подвержены воздействию межзвездной среды”, – сказала Офер. “Это только начало”.
Новые горизонты в изучении климата
Исследование открывает новые горизонты в понимании факторов, влияющих на климат Земли. Оно показывает, что помимо внутренних причин, таких как вулканическая активность и состав атмосферы, на климат нашей планеты могут оказывать влияние и внешние, космические явления.
Встреча с “Местной Рысью Холодного Облака” могла стать одним из звеньев в цепи событий, приведших к ледниковому периоду. Дальнейшие исследования помогут уточнить роль этого события в истории климата Земли и, возможно, позволят лучше прогнозировать его будущие изменения, связанные с путешествием Солнечной системы сквозь Галактику.
Исследование команды было опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Читайте также: Лучший способ покинуть Солнечную систему и попасть в межзвездное пространство
