Вчені виявили, що зірки, які пролітають повз Землю, змінюють клімат

Всупереч попереднім припущенням, проходження зірок може спричиняти зміни в орбітах планет, включаючи Землю, які є достатньо великими, щоб впливати на клімат, як показують дослідження. Не беручи це до уваги, ми переоцінюємо нашу здатність обчислювати минулі зміни орбіт, а отже, і нашу здатність пов’язувати минулі зміни клімату з коливаннями орбіти Землі в той час.

Порівняно з багатьма астероїдами чи кометами, орбіта Землі є пам’ятником сталості – життя могло б не вижити, якби вона не була такою. Тим не менш, незначні зміни все ж відбуваються внаслідок таких факторів, як гравітаційний вплив інших планет. Деякі з них, відомі як цикли Міланковича, спричинили нещодавні цикли льодовикових періодів та міжльодовикових епох. Ці впливи не змінюють середню відстань Землі від Сонця, але вони можуть спричинити перемикання між більш круглими і більш витягнутими орбітами, що може мати напрочуд великий вплив на клімат планети.

Ми розуміємо взаємозв’язок між Землею та іншими планетами досить добре, щоб можна було розрахувати зміни орбіт за останні 50-100 мільйонів років. Разом з рухом континентів, це було використано для пояснення того, що геологічні дані показують як гарячіші та холодніші періоди, але, можливо, ми щось упускаємо з виду.

Кожен масивний об’єкт у Всесвіті чинить гравітаційний вплив на будь-який інший об’єкт, але зазвичай він занадто малий, щоб мати значення. Ми розрахували вплив близьких зірок, таких як Альфа Центавра, і гігантських, таких як Ета Каріна, і виявили, що їхній вплив мікроскопічний – його переважують навіть карликові планети за межами Сонячної системи. Отже, зорі за межами Сонця залишилися поза увагою спроб відмотати час назад і виявити історичну орбіту Землі.

Проте зірки, що б там не казали древні, не є нерухомими. Через кілька тисяч років Альфа Центавра буде більш ніж на світловий рік ближче, ніж сьогодні. Цього все одно буде недостатньо, щоб її гравітація вплинула на нас, але що, якщо вона наблизиться ще ближче, дуже близько?

Ми знаємо, що таке трапляється. Зірка HD 7977 рухається Чумацьким Шляхом, який дуже відрізняється від величної орбіти нашого Сонця. Підраховано, що 2,8 мільйона років тому вона пройшла на відстані приблизно 13 000 астрономічних одиниць від Сонця (близько 0,2 світлових років) – існує 5-процентна ймовірність, що вона була на відстані менше 4 000 а.о.

Д-р Натан Кайб з Інституту планетарних наук і д-р Шон Реймонд з Бордоського університету перевірили, чи було б гравітаційне тяжіння HD 7977 достатнім, щоб врахувати його вплив у розрахунках для того часу. Вони виявили, що проходження на відстані 13 000 а.о. не матиме помітних наслідків, але це не так для проходження на більш ніж втричі ближчій відстані (а отже, з гравітаційними ефектами більш ніж в 10 разів більшими).

Як не дивно, але HD 7977 не мала безпосереднього впливу на Землю. Однак, перебуваючи далі від Сонця, газові гіганти є більш вразливими, і вони, в свою чергу, впливають на Землю. Дійсно, якби HD 7977 пройшла так близько, Юпітер і Сатурн перейшли б на свої нові орбіти і продовжували б впливати на Землю способами, продиктованими проходженням, ще довго після того, як зоря зникла б.

Навіть якщо ефект непрямий, проліт HD 7977 означає, що ми можемо точно відмотати час на орбіті Землі приблизно на 50 мільйонів років назад, підсумовують Кайб і Реймонд, а не на 60 мільйонів, як вважалося раніше.

“Геологічні дані показують, що зміни ексцентриситету орбіти Землі супроводжують коливання клімату Землі. Якщо ми хочемо якнайкраще з’ясувати причини давніх кліматичних аномалій, важливо мати уявлення про те, як виглядала орбіта Землі під час цих епізодів”, – йдеться в заяві Кайба.

“Одним з прикладів такого епізоду є Палеоцен-Еоценовий термічний максимум 56 мільйонів років тому, коли температура Землі зросла на 5-8 градусів за Цельсієм [9-14°F]. Вже було висловлено припущення, що під час цієї події ексцентриситет орбіти Землі був помітно високим, але наші результати показують, що зірки, які проходять повз, роблять детальні прогнози минулої орбітальної еволюції Землі в цей час дуже невизначеними, і можливий ширший спектр орбітальної поведінки, ніж вважалося раніше”.

Цілком можливо, що попередні проходження інших зірок були ще ближчими і більш руйнівними.