Obłok międzygwiazdowy mógł wpłynąć na ziemski klimat dwa miliony lat temu

Ostatnia epoka lodowcowa zakończyła się około 12 tysięcy lat temu. Wcześniej kolejne zlodowacenia przerywane były okresami ocieplenia klimatu (interglacjałami). Przyczyn zlodowaceń naukowcy upatrują miedzy innymi w zmianach nachylenia i rotacji Ziemi, przesuwaniu się płyt tektonicznych erupcjach wulkanów i poziomie dwutlenku węgla w atmosferze. Jednak nowe badania sugerują, że w grę mogą wchodzić także oddziaływania pozaziemskie - konkretnie położenie Układu Słonecznego w naszej galaktyce. Merav Opher, specjalizująca się w badaniach heliosfery profesor astronomii na Boston University i pracownik Harvard Radcliffe Institute, znalazła dowody na to, że około dwa miliony lat temu Układ Słoneczny napotkał obłok międzygwiazdowy tak gęsty, że mógł zakłócać wiatr słoneczny. Zdaniem Opher i jej współpracowników pokazuje to, że położenie Słońca w przestrzeni może kształtować historię Ziemi w większym stopniu, niż wcześniej sądzono. Artykuł na ten temat został opublikowany w poniedziałek w czasopiśmie "Nature Astronomy". Cały Układ Słoneczny otacza heliosfera - ochronna tarcza z emitowanych przez Słońce naładowanych cząstek, znanych jako wiatr słoneczny. NASA mówi o "gigantycznej bańce", która sięga aż poza orbitę Plutona i chroni przed promieniowaniem kosmicznym, które mogłoby spowodować mutacje DNA, a nawet uniemożliwić rozwój życia na Ziemi. Badania prof. Opher i jej zespołu sugerują, że chmura pyłu skompresowała heliosferę w taki sposób, że Ziemia i inne planety Układu Słonecznego na krótko znalazły się poza jej osłoną. - Ta praca jest pierwszą, która ilościowo pokazuje, że doszło do spotkania Słońca z obiektem spoza Układu Słonecznego, które miało wpływ na klimat Ziemi - powiedziała Opher.

Opher i jej współpracownicy cofnęli się w czasie, używając zaawansowanych modeli komputerowych do wizualizacji położenia Słońca, heliosfery i reszty Układu Słonecznego dwa miliony lat temu. Sporządzili także 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 znajdujących się blisko końca tej wstęgi, nazwana Local Lynx of Cold Cloud, mogła zderzyć się z heliosferą. Jak podkreśliła Opher, gdyby tak się stało, Ziemia byłaby wystawiona 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 z łatwością dotrzeć do Ziemi. Według artykułu pokrywa się to 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 wydarzania 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 - dodał. 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 - tłumaczyli w artykule naukowcy. 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.