Susret između Sunčevog sistema i zvezde u prolazu nekada je mogao da promeni Zemljinu orbitu dovoljno da izazove pustoš u klimi, pokazalo je novo istraživanje.
Pre oko 56 miliona godina, na granici između paleocena i eocena, temperatura Zemlje se zagrejala do 8 °C.
Ovo je oduvek bila pomalo zagonetka – ali planetarni naučnik Nathan Kaib sa Instituta za planetarne nauke i astrofizičar Šon Rejmond iz Laboratorije za astrofiziku u Bordou sugerišu da je krivac mogao biti slučajni susret.
Njihove simulacije pokazuju da je zvezda koja je prolazila pored Sunčevog sistema mogla da unese dovoljno poremećaja u planetarne orbite da malo pomeri Zemlju sa kursa.
„Jedan od razloga što je ovo važno je taj što geološki zapisi pokazuju da promene u ekscentričnosti Zemljine orbite prate fluktuacije Zemljine klime“, kaže Kaib.
„Ako želimo da na najbolji način potražimo uzroke drevnih klimatskih anomalija, važno je da imamo ideju o tome kako je Zemljina orbita izgledala tokom tih epizoda.
Spajanje promena kroz koje je naša planeta prošla tokom svog životnog veka od 4,5 milijardi godina uključuje impresivan detektivski rad. Često je potrebna kombinacija geologije, modeliranja i statističke analize da bi se otkrili finiji detalji.
Na osnovu geoloških zapisa, znamo da se Zemlja zagrejala za više od 5 do 8 °C tokom perioda poznatog kao paleocen-eocenski termalni maksimum. Takođe razumemo da dramatične promene u Zemljinoj klimi mogu biti u korelaciji sa promenama u načinu na koji Zemlja kruži oko Sunca. Ali, dobro, modeliranje orbitalne evolucije Sunčevog sistema tokom vremena je teško.
„Već je predloženo da je ekscentricitet Zemljine orbite bio značajno visok tokom ovog događaja“, objašnjava Kaib, „ali naši rezultati pokazuju da zvezde u prolazu daju detaljna predviđanja o prošloj Zemljinoj orbitalnoj evoluciji u ovom trenutku veoma neizvesna, a širi spektar ponašanja orbite moguće nego što se ranije mislilo.“
Generalno, naučnici pokušavaju da rekonstruišu evoluciju Zemljine orbite pokušavajući da ‘premotaju’ Sunčev sistem u simulacijama. Ali, kažu istraživači, ove simulacije uključuju samo Sunčev sistem u izolaciji i ne uzimaju u obzir veliku, naseljenu i dinamičnu galaksiju u kojoj se nalazi.
Iako u svemiru ima puno praznog prostora, sve u galaksiji se kreće, a ne istom orbiti, putanjom ili brzinom. Druge zvezde mogu da zumiraju pored Sunca dok se bave sopstvenim zvezdanim poslom. I, ako bi se to desilo, gravitaciona interakcija sa Sunčevim sistemom bi mogla da utiče na planete.
Sunčev sistem je relativno stabilan, ali orbite se mogu podesiti, i to prilično lako. Zemljinu orbitu, na primer, redovno vuku džinovske planete, koje donose dugoperiodične promene njenog ekscentriciteta orbite, aksijalnog nagiba i precesije.
Ove promene, koje se dešavaju tokom desetina hiljada godina, nazivaju se Milankovičevim ciklusima i mi imamo prilično dobru ruku sa njima.
Kaib i Raimond su želeli da znaju da li bi zvezda u prolazu mogla da ima sličan efekat, čak i sa velike udaljenosti. Njihov rad se fokusirao na jedan poznati događaj. Pre nekih 2,8 miliona godina, zvezda slična Suncu zvana HD 7977 prošla je pored Sunčevog sistema, potencijalno toliko blizu da je proletela unutar Oortovog oblaka.
Možda je proleteo na udaljenosti od nekih 31.000 astronomskih jedinica; to je 31.000 puta veće rastojanje između Zemlje i Sunca i predaleko da bi imalo mnogo efekta. Ali možda je zumirao čak 4.000 astronomskih jedinica.
Sprovodeći svoje simulacije, istraživači su dosledno otkrili da su udaljenosti bliže manjem kraju opsega imale neku vrstu gravitacionog uticaja na kretanje planeta u odnosu na Sunce.
HD 7977 je jedna zvezda i jedini prelet koji možemo sa sigurnošću identifikovati. Ali naučnici su procenili da zvezda prođe u krugu od 50.000 astronomskih jedinica svakih milion godina ili tako nešto, i unutar 10.000 astronomskih jedinica svakih 20 miliona godina.
To znači da je sasvim moguće da je zvezda u prolazu u prošlosti uticala na klimu Zemlje – i da je možda čak igrala ulogu u termičkom maksimumu.
Buduće studije o dugoročnoj evoluciji Sunčevog sistema zaista bi trebalo da uzmu u obzir ove prolaznike, kažu Naib i Raimond.
„Pokazujemo da susreti zvezda igraju važnu ulogu u dugoročnoj dinamičkoj evoluciji našeg Sunčevog sistema“, pišu oni u svom radu.
„Iako je potrebno desetine miliona godina da se efekti zvezdanih prolaza značajno ispolje, dugoročna orbitalna evolucija Zemlje i ostatka planeta povezana je sa ovim zvezdama.“
