Astrofiziķi aprēķina varbūtību, ka Zeme pirms 2 miljoniem gadu tika pakļauta aukstiem, skarbiem starpzvaigžņu mākoņiem | Huepaintco

Astrofiziķi aprēķina varbūtību, ka Zeme pirms 2 miljoniem gadu tika pakļauta aukstiem, skarbiem starpzvaigžņu mākoņiem

Šis raksts ir pārskatīts saskaņā ar Science X’s redakcijas process
un politikas.
Redaktori ir uzsvērusi šādas īpašības un vienlaikus nodrošinājusi satura ticamību:

faktu pārbaudīts

recenzēta publikācija

uzticams avots

korektūru


Kredīts: CC0 publiskais domēns

× aizveriet


Kredīts: CC0 publiskais domēns

Apmēram pirms diviem miljoniem gadu Zeme bija pavisam cita vieta, kur mūsu agrīnie cilvēku senči dzīvoja līdzās zobenzobu tīģeriem, mastodoniem un milzīgiem grauzējiem. Un atkarībā no tā, kur tie atradās, tie varēja būt auksti: Zeme bija iekritusi dziļā sasalumā, un vairāki ledus laikmeti nāca un aizgāja līdz aptuveni 12 000 gadu.

Zinātnieki izvirza teoriju, ka ledus laikmeti rodas vairāku iemeslu dēļ, tostarp planētas slīpuma un rotācijas dēļ, plākšņu tektonikas maiņa, vulkānu izvirdumi un oglekļa dioksīda līmenis atmosfērā. Bet ko darīt, ja tādas krasas izmaiņas kā šīs ir ne tikai Zemes vides, bet arī saules stāvokļa galaktikā rezultāts?

Jaunā rakstā, kas publicēts dabas astronomija, galvenais autors un astrofiziķis Meravs Ofers — Bostonas universitātes astronomijas profesors un Hārvardas Redklifa institūta līdzstrādnieks — atklāja pierādījumus tam, ka pirms aptuveni diviem miljoniem gadu Saules sistēma sastapa starpzvaigžņu mākoni tik tuvu, ka tas varēja izjaukt Saules saules vēju. . Ofera un viņas līdzautori uzskata, ka tas parāda, ka Saules atrašanās vieta kosmosā var veidot Zemes vēsturi vairāk, nekā tika uzskatīts iepriekš.

Visa mūsu Saules sistēma ir apvilkta ar plazmas aizsargvairogu, kas izplūst no saules, kas pazīstams kā heliosfēra. Tas ir veidots no pastāvīgas lādētu daļiņu plūsmas, ko sauc par Saules vēju, kas sniedzas krietni gar Plutonu, iesaiņojot planētas, ko NASA sauc par “gigantisko 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 jaunāko dokumentu aukstais mākonis saspieda heliosfēru tādā veidā, ka tas uz īsu brīdi novietoja Zemi un pārējās Saules sistēmas planētas ārpus heliosfēras ietekmes.

“Šis dokuments ir pirmais, kas kvantitatīvi parāda, ka ir bijusi tikšanās starp sauli un kaut ko ārpus Saules sistēmas, kas būtu ietekmējis Zemes klimatu,” saka Ofers, kurš ir heliosfēras eksperts.

Viņas modeļi ir burtiski veidojuši mūsu zinātnisko izpratni par heliosfēru un to, kā burbuli veido saules vējš, kas spiežas pret starpzvaigžņu vidi, kas ir telpa starp zvaigznēm un aiz heliosfēras mūsu galaktikā. Viņas teorija ir tāda, ka heliosfēra ir veidota kā pacelts kruasāns, ideja, kas satricināja kosmosa fizikas kopienu.

Tagad viņa atklāj jaunu gaismu par to, kā heliosfēra un vieta, kur saule pārvietojas kosmosā, var ietekmēt Zemes atmosfēras ķīmiju.

“Zvaigznes pārvietojas, un tagad šis dokuments parāda ne tikai to, ka tās pārvietojas, bet arī piedzīvo krasas izmaiņas,” saka Ofers. Viņa pirmo reizi atklāja un sāka strādāt pie šī pētījuma gadu ilgas stipendijas laikā Hārvardas Redklifa institūtā.

Lai pētītu šo fenomenu, Ofers un viņas līdzstrādnieki būtībā atskatījās laikā, izmantojot sarežģītus datormodeļus, lai vizualizētu, kur saule atradās divus miljonus gadu pagātnē, un līdz ar to arī heliosfēru un pārējo Saules sistēmu. Viņi arī kartēja lokālās auksto mākoņu lentes sistēmas ceļu, lielu, blīvu, ļoti aukstu mākoņu sēriju, kas galvenokārt sastāv no ūdeņraža atomiem.

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

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

Parasti heliosfēra filtrē lielāko daļu šo radioaktīvo daļiņu. Bet bez aizsardzības viņi var viegli sasniegt Zemi. Saskaņā ar dokumentu tas atbilst ģeoloģiskajiem pierādījumiem, kas liecina, ka tas ir palielinājies 60Fe (dzelzs 60) un 244Pu (plutonija 244) izotopi okeānā, uz Mēness, Antarktikas sniega un ledus serdes no tā paša laika perioda. Laiks atbilst arī temperatūras ierakstiem, kas norāda uz dzesēšanas periodu.

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

“Ir aizraujoši atklāt, ka pirms dažiem miljoniem gadu mūsu pāreja caur 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 apkārtne.”

Aukstā mākoņa vietējā lūša ārējais spiediens varēja nepārtraukti bloķēt heliosfēru no dažiem simtiem līdz miljonam gadu, saka Ofers – atkarībā no mākoņa lieluma. “Bet, tiklīdz Zeme bija prom no aukstā mākoņa, heliosfēra apņēma visas planētas, tostarp Zemi,” viņa saka. Un tā tas ir arī šodien.

Nevar zināt, kādu ietekmi uz Zemi atstājuši aukstie mākoņi – it kā tie varētu būt izraisījuši ledus laikmetu. Bet starpzvaigžņu vidē ir daži citi auksti mākoņi, ar kuriem Saule, visticamāk, ir saskārusies miljardos gadu kopš tās dzimšanas, saka Ofers. Un tas, visticamāk, paklups uz vairāk vēl pēc miljona gadu.

Ofers un viņas līdzstrādnieki tagad strādā, lai izsekotu, kur saule atradās pirms septiņiem miljoniem gadu un vēl tālāk. Saules atrašanās vietas noteikšana miljoniem gadu pagātnē, kā arī auksto mākoņu sistēma ir iespējama, izmantojot datus, ko savākusi Eiropas Kosmosa aģentūras Gaia misija, kas veido lielāko galaktikas 3D karti un sniedz nebijušu skatu uz ātrumu. zvaigznes kustas.

“Šis mākonis patiešām bija mūsu pagātnē, un, ja mēs šķērsojām kaut ko tik masīvu, mēs tikām pakļauti starpzvaigžņu videi,” saka Ofers. Ietekme, ko rada ceļu šķērsošana ar tik daudz ūdeņraža un radioaktīvo materiālu, nav skaidra, tāpēc Ofera un viņas komanda BU SHIELD (Saules vējš ar ūdeņraža jonu apmaiņu un liela mēroga dinamiku) DRIVE zinātnes centrā tagad pēta, kāda tā varētu būt ietekme uz Zemes starojums, kā arī atmosfēra un klimats.

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

Vairāk informācijas:
Iespējama tieša Zemes pakļaušana aukstajai blīvai starpzvaigžņu videi pirms 2–3 myr, Dabas astronomija (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02279-8

Žurnāla informācija:
Dabas astronomija


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *