Около двух миллионов лет назад Земля выглядела совершенно иначе: наши предки делили мир с саблезубыми тиграми, мастодонтами и гигантскими грызунами. Земля переживала ледниковые периоды, приходившие и уходившие вплоть до 12 000 лет назад. Ученые связывают эти периоды с наклоном и вращением планеты, движением тектонических плит, вулканической активностью и уровнем углекислого газа в атмосфере.
Но что, если такие значительные изменения были вызваны не только земными факторами, но и местоположением Солнца в галактике?
В статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy, астрофизик Мерав Офер из Бостонского университета и Гарвардского института Рэдклиффа нашла доказательства того, что около двух миллионов лет назад Солнечная система столкнулась с межзвездным облаком, настолько плотным, что оно могло повлиять на солнечный ветер. Офер и ее коллеги считают, что это показывает, что положение Солнца в галактике может существенно влиять на историю Земли.
Солнечная система окружена гелиосферой — защитным плазменным щитом, исходящим от Солнца. Гелиосфера, представляющая собой поток заряженных частиц (солнечный ветер), простирается за пределы Плутона, защищая нас от радиации и космических лучей, которые могут изменить ДНК. Это одна из причин, по которой жизнь на Земле развивалась определенным образом. Согласно последним данным, плотное межзвездное облако сжало гелиосферу так, что на некоторое время Земля и другие планеты оказались вне ее защиты.
Модели Офер значительно изменили наше понимание гелиосферы и ее взаимодействия с межзвездной средой — пространством между звездами. Ее теория о том, что гелиосфера имеет форму пухлого круассана, вызвала значительный интерес в сообществе космических физиков. Теперь она исследует, как гелиосфера и движение Солнца в космосе могут влиять на химический состав земной атмосферы.
Офер и ее коллеги использовали сложные компьютерные модели, чтобы воспроизвести расположение Солнца два миллиона лет назад, а вместе с ним — гелиосферы и остальной части Солнечной системы. Они выяснили, что одно из облаков, называемое Местной Рысью Холодного Облака, могло столкнуться с гелиосферой.
Если это действительно произошло, Земля была бы подвержена воздействию межзвездной среды, насыщенной газом и пылью, включая остатки атомов от взорвавшихся звезд, таких как железо и плутоний. Обычно гелиосфера фильтрует эти радиоактивные частицы, но без ее защиты они могли легко достичь Земли.
Эти выводы согласуются с геологическими данными, которые показывают повышенное содержание изотопов 60Fe и 244Pu в океанах, на Луне и в антарктическом льду за тот же период. Время также совпадает с температурными записями, указывающими на период охлаждения.
Наше космическое окружение редко влияет на жизнь на Земле. Но наше прохождение через плотные облака несколько миллионов лет назад могло подвергнуть Землю большему воздействию космических лучей и атомов водорода. Наши результаты открывают новое понимание взаимосвязи между эволюцией жизни на Земле и нашим космическим соседством.
Офер предполагает, что внешнее давление от Местной Рыси Холодного Облака могло сжимать гелиосферу на срок от нескольких сотен до миллиона лет. Однако после того, как Земля покинула это облако, гелиосфера снова окутала планеты.
Невозможно точно определить, как облака повлияли на Землю — возможно, они спровоцировали ледниковый период. Офер и ее коллеги сейчас исследуют, где было Солнце семь миллионов лет назад и еще раньше. Точные данные о положении Солнца и системе холодных облаков можно получить с помощью миссии Gaia Европейского космического агентства, которая создает крупнейшую трехмерную карту галактики.
Читать TechDigest в Google
