Kosmiczny obłok mógł sporo namieszać. Naukowcy mówią o jego wpływie na klimat

Ostatnia epoka lodowcowa zakończyła się około 12 tysięcy lat temu. Przedtem, zlodowacenia były przerywane przez okresy ocieplenia klimatu, znane jako interglacjały. Naukowcy wskazują wiele przyczyn zlodowaceń, w tym zmiany nachylenia i rotacji Ziemi, przemieszczanie się płyt tektonicznych, erupcje wulkanów oraz poziom dwutlenku węgla w atmosferze. Jednak najnowsze badania sugerują, że mogą istnieć również pozaziemskie czynniki wpływające na klimat, takie jak położenie Układu Słonecznego w naszej galaktyce.

Profesor Merav Opher, specjalistka w dziedzinie badań heliosfery z Boston University i Harvard Radcliffe Institute, odkryła dowody na to, że około dwa miliony lat temu Układ Słoneczny napotkał na gęsty obłok międzygwiazdowy, który mógł zakłócić wiatr słoneczny. Według Opher i jej zespołu, to odkrycie sugeruje, że położenie Słońca w przestrzeni kosmicznej może mieć większy wpływ na historię Ziemi, niż wcześniej sądzono.

Układ Słoneczny jest otoczony przez heliosferę, ochronną tarczę z cząstek naładowanych emitowanych przez Słońce, znaną jako wiatr słoneczny. NASA opisuje heliosferę jako "gigantyczną bańkę", która sięga poza orbitę Plutona i chroni przed promieniowaniem kosmicznym, które mogłoby spowodować mutacje DNA i uniemożliwić rozwój życia na Ziemi.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Badania przeprowadzone przez zespół prof. Opher sugerują, że gęsta chmura pyłu mogła skompresować heliosferę, co spowodowało, że Ziemia i inne planety Układu Słonecznego na krótko znalazły się poza jej ochroną.

"Ta praca jest pierwszą, która ilościowo pokazuje, że doszło do spotkania Słońca z obiektem spoza Układu Słonecznego, które miało wpływ na klimat Ziemi" – podkreśliła Opher.

Opher i jej zespół użyli zaawansowanych modeli komputerowych, aby cofnąć się w czasie i zobrazować położenie Słońca, heliosfery i reszty Układu Słonecznego dwa miliony lat temu. Opracowali również mapę Local Ribbon of Cold Clouds, czyli sznura dużych, gęstych i bardzo zimnych chmur zbudowanych głównie z atomów wodoru. Symulacje wykazały, że jedna z chmur, nazwana Local Lynx of Cold Cloud, mogła zderzyć się z heliosferą.

Jak zaznaczyła Opher, gdyby do takiego zderzenia doszło, Ziemia byłaby narażona na działanie ośrodka międzygwiazdowego, w którym gaz i pył mieszają się z pozostałościami pierwiastków po eksplozjach gwiazd, w tym z żelazem i plutonem. Zwykle heliosfera odfiltrowuje większość tych radioaktywnych cząstek, ale bez jej ochrony mogą one łatwo dotrzeć do Ziemi. Według artykułu, to pokrywa się z dowodami geologicznymi, które wskazują na zwiększoną zawartość izotopów 60Fe (żelazo 60) i 244Pu (pluton 244) w oceanie, na Księżycu, w śniegu Antarktyki i rdzeniach lodowych z tego samego okresu. Czas tego wydarzenia jest również zgodny z zapisami temperatury wskazującymi okres chłodzenia.

"Rzadko nasze kosmiczne sąsiedztwo poza Układem Słonecznym wpływa na życie na Ziemi" – zaznaczył Avi Loeb, dyrektor Instytutu Teorii i Obliczeń Uniwersytetu Harvarda i współautor artykułu. - "To ekscytujące odkrycie, że nasze przejście przez gęste chmury kilka milionów lat temu mogło wystawić Ziemię na znacznie większy strumień promieni kosmicznych i atomów wodoru. Nasze wyniki otwierają nowe okno na związek między ewolucją życia na Ziemi a naszym kosmicznym sąsiedztwem".

Jak podkreśliła Opher, zewnętrzne ciśnienie ze strony Local Lynx of Cold Cloud mogło blokować heliosferę na kilkaset do miliona lat – w zależności od rozmiaru chmury. "Ale gdy tylko Ziemia oddaliła się od zimnej chmury, heliosfera pochłonęła wszystkie planety, w tym Ziemię". Tak też jest obecnie - otacza nas heliosfera.

Według prof. Opher, choć niemożliwe jest dokładne określenie wpływu takich chmur na Ziemię, w ośrodku międzygwiazdowym istnieje kilka innych zimnych obłoków, które Słońce prawdopodobnie napotkało w ciągu miliardów lat. I prawdopodobnie natknie się na więcej za około milion lat.

Opher i jej współpracownicy pracują obecnie nad ustaleniem, gdzie znajdowało się Słońce siedem milionów lat temu, a nawet wcześniej. Określenie położenia Słońca miliony lat wstecz, a także układu zimnych chmur jest możliwe dzięki danym zebranym przez misję Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej (RSA), która tworzy największą trójwymiarową mapę galaktyki i daje niespotykany dotychczas wgląd w prędkości poruszania się gwiazd.

Opher i jej zespół z finansowanego przez NASA centrum naukowego DRIVE badają obecnie, jaki wpływ mogły mieć obłoki międzygwiazdowe na promieniowanie docierające do Ziemi, a także atmosferę, klimat oraz kształtowanie się życia na naszej planecie.