Ученые обнаружили, что межзвездная пыль могла изменить климат Земли

Миллионы лет назад Солнечная система прошла через комплекс Ориона, часть огромной структуры Волны Рэдклиффа. Это космическое путешествие могло повлиять на климат Земли, сжав гелиосферу и увеличив количество межзвездной пыли, возможно, оставив следы в геологических записях. Используя данные миссии Gaia Европейского космического агентства, ученые определили этот проход и связали его со средним миоценовым климатическим переходом, крупным сдвигом в истории климата Земли.

Международная группа исследователей под руководством ученых из Венского университета обнаружила, что Солнечная система прошла через комплекс звездообразования Ориона, часть более крупной волны Рэдклиффа, примерно 14 млн лет назад.

Это путешествие через плотную область космоса могло сжать гелиосферу, защитный пузырь, окружающий нашу Солнечную систему, и увеличить поток межзвездной пыли. Ученые полагают, что это могло повлиять на климат Земли и оставить следы в геологических записях.

Их выводы, недавно опубликованные в журнале Astronomy & Astrophysics, подчеркивают связь между астрофизикой, палеоклиматологией и геологией. Поскольку Солнечная система вращается вокруг центра Млечного Пути, она движется через различные галактические среды.

«Представьте себе это как корабль, плывущий через различные условия в море, — объясняет Эфрем Макони, ведущий автор и докторант Венского университета. — Наше Солнце столкнулось с областью более высокой плотности газа, когда оно проходило через волну Рэдклиффа в созвездии Ориона».

Используя данные миссии Gaia Европейского космического агентства (ESA) и спектроскопические наблюдения, команда определила прохождение Солнечной системы через волну Рэдклиффа в регионе Ориона около 14 млн лет назад.

«Это открытие основывается на нашей предыдущей работе по идентификации волны Рэдклиффа», — говорит Жуан Алвеш, профессор астрофизики Венского университета и соавтор исследования. Волна Рэдклиффа — это обширная тонкая структура взаимосвязанных областей звездообразования, включая известный комплекс Ориона, через который прошло Солнце, как установлено в этом исследовании.

«Мы прошли через область Ориона, когда формировались такие известные звездные скопления, как NGC 1977, NGC 1980 и NGC 1981, — отмечает Алвес. — Эта область хорошо видна на зимнем небе в Северном полушарии и летом в Южном полушарии. Ищите созвездие Ориона и туманность Ориона (Мессье 42) — наша Солнечная система пришла оттуда!»

Увеличение количества пыли от этого галактического столкновения могло иметь несколько последствий. Возможно, она проникла в атмосферу Земли, потенциально оставив следы радиоактивных элементов от сверхновых в геологических записях.

«Хотя нынешние технологии могут быть недостаточно чувствительными для обнаружения этих следов, будущие детекторы могли бы сделать это возможным», — предполагает Алвес.

Исследование команды показывает, что прохождение Солнечной системы через регион Ориона произошло примерно между 18,2 и 11,5 млн лет назад, а наиболее вероятное время — между 14,8 и 12,4 млн лет назад. Этот временной интервал хорошо согласуется с климатическим переходом среднего миоцена, значительным сдвигом от теплого переменного климата к более прохладному, что привело к установлению прототипа конфигурации антарктического ледяного щита континентального масштаба.

Хотя исследование поднимает вопрос о возможности связи между прошлым пересечением Солнечной системы через ее галактические окрестности и климатом Земли через межзвездную пыль, авторы подчеркивают, что причинно-следственная связь требует дальнейшего изучения.

«Хотя основные процессы, ответственные за климатический переход в среднем миоцене, не полностью идентифицированы, имеющиеся реконструкции предполагают, что долгосрочное снижение концентрации углекислого газа в атмосфере является наиболее вероятным объяснением, хотя существуют большие неопределенности», — говорит Макони.

По его словам, данное исследование подчеркивает, что межзвездная пыль, связанная с пересечением волны Рэдклиффа, могла повлиять на климат Земли и потенциально сыграть свою роль во время этого климатического перехода. Чтобы изменить климат Земли, количество внеземной пыли на ней должно быть намного больше, чем предполагают данные на данный момент.

«Будущие исследования изучат значимость этого вклада. Важно отметить, что этот прошлый климатический переход и нынешнее изменение климата несопоставимы, поскольку климатический переход в среднем миоцене разворачивался в течение нескольких сотен тысяч лет. Напротив, текущая эволюция глобального потепления происходит с беспрецедентной скоростью в течение десятилетий или столетий из-за деятельности человека», — отмечают авторы.

Это исследование важно, поскольку оно добавляет небольшой кусочек пазла в недавнюю историю Солнечной системы, помогая поместить ее в контекст Млечного Пути.

«Мы — жители Млечного Пути, — говорит Алвес. — Миссия Gaia Европейского космического агентства дала нам возможность проследить наш недавний маршрут в межзвездном море Млечного Пути, что позволило астрономам сравнить свои наблюдения с наблюдениями геологов и палеоклиматологов. Это очень волнительно».

В будущем группа под руководством Жуана Алвеша планирует более подробно изучить галактическую среду, с которой сталкивается Солнце во время своего путешествия по нашей Галактике.

Исследователи из Стэнфордского университета ранее выдвинули новую теорию о зарождении жизни. Она предполагает, что жизнь могла появиться благодаря множеству мелких «микромолний», которые возникают при столкновении капель воды, например, в водопадах или при разбивающихся волнах.