Нашу планету могла резко охладить встреча Солнечной системы с межзвездным облаком
Наша родная планета вращается вокруг Солнца, которое вращается вокруг центра Млечного Пути, колеблясь при этом вверх и вниз относительно галактической плоскости. Новое исследование предполагает, что это движение нашей звезды сквозь галактику потенциально проводит нас через регионы космоса, которые могут влиять на климат Земли.
Исследователи подсчитали вероятность того, что Солнечная система могла пройти сквозь межзвездное облако, настолько плотное, что оно могло помешать потоку солнечного ветра и вывести планеты из-под защиты гелиосферы, рассказывают OstanniPodii.com.
Как объясняют в НАСА, Солнце посылает постоянный поток заряженных частиц, называемый солнечным ветром, который в конечном итоге проходит мимо всех планет на расстояние, примерно втрое превышающее расстояние до Плутона, прежде чем попадает в межзвездную среду. Это образует гигантский пузырь вокруг Солнца и его планет, известный как гелиосфера.
Сейчас Солнечная система находится в "локальном пузыре", облаке шириной 1 000 световых лет. Этот "пузырь" гораздо менее плотный, чем типичное межзвездное пространство, с 0,001 частиц на кубический сантиметр по сравнению с типичными 0,1 атома на кубический сантиметр. Солнечная система покинет эту разреженную область пространства в течение следующих нескольких тысяч лет и снова направится в межзвездную среду.
Глядя на путь Солнечной системы и картографируя локальную ленту холодных облаков, команда астрофизиков обнаружила, что в прошлом мы, вероятно, путешествовали через более плотные регионы.
"В межзвездной среде, которую Солнце прошло за последние несколько миллионов лет, существуют холодные, компактные облака, которые могли радикально повлиять на гелиосферу", - объясняют исследователи в своей статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy. "Мы исследуем сценарий, по которому Солнечная система прошла через холодное газовое облако несколько миллионов лет назад".
Хотя исследования последствий прохождения таких регионов были незначительными, команда считает, что это могло привести к сжатию нашей гелиосферы, что, в свою очередь, повлияло на климат на Земле. Наша гелиосфера является защитной, и при ее сжатии, часть материала в этих более плотных регионах могла достичь нашей планеты.
"Большое количество нейтрального водорода в результате столкновения с холодными облаками с плотностью более 1000 см-3 изменит химический состав атмосферы Земли", - пишет команда исследователей. "Очень мало работ исследовали климатические последствия таких столкновений количественно в контексте столкновений с плотными гигантскими молекулярными облаками. Некоторые утверждают, что такая высокая плотность приведет к истощению озона в средних слоях атмосферы (50-100 км) и в конечном итоге охладит Землю".
Команда в своем пресс-релизе говорит, что геологические доказательства увеличения количества изотопов 60Fe (железо 60) и 244Pu (плутоний 244), найденные в ледяных кернах, океанах, антарктическом снегу и образцах с Луны, могут свидетельствовать о том, что эти частицы попали на Землю, когда мы пересекали Локальное холодное облако 2-3 миллиона лет назад.
Эти изотопы выбрасываются сверхновыми и слияниями нейтронных звезд, которые затем попадают в ловушку межзвездной пыли. Ранее эти изотопы в геологической летописи объяснялись как занесенные сюда близкой сверхновой, но авторы этого исследования считают, что их лучше объяснить частицами, попавшими в облако, поскольку близкая сверхновая разрушила бы гелиосферу на расстоянии 1 а.е. (расстояние между Землей и Солнцем), тогда как более отдаленная сверхновая не оставила бы достаточного количества 60Fe на Земле.
"Эта работа впервые количественно показывает, что между Солнцем и чем-то за пределами Солнечной системы произошла встреча которая могла бы повлиять на климат Земли", - заявила космический физик из Бостонского университета Мэрав Офер, добавив: "Но как только Земля оказалась далеко от холодного облака, гелиосфера поглотила все планеты, в том числе и Землю".
Сжатие гелиосферы могло длиться от сотен лет до миллиона лет, по мнению команды, и вполне вероятно, что мы столкнемся с другим таким облаком, сжимающим гелиосферу, в течение еще одного миллиона лет или около того.
Хотя это и интересно, но еще многое предстоит выяснить.
"Эта работа должна быть пересмотрена с помощью современного атмосферного моделирования", - пишет команда в своей работе. "Было высказано предположение, что изменения климата в это время могли повлиять на эволюцию человека. Гипотеза заключается в том, что появление нашего вида Homo sapiens было обусловлено необходимостью адаптации к изменениям климата. Со сжатием гелиосферы Земля оказалась под непосредственным влиянием межзвездного пространства".