Τα διερχόμενα αστέρια αλλάζουν την τροχιακή εξέλιξη της Γης και το κλίμα της!

Η βαρυτική επίδραση των άστρων που περνούν κοντά από το ηλιακό μας σύστημα αλλάζει τη μακροπρόθεσμη τροχιακή εξέλιξη των πλανητών, συμπεριλαμβανομένης της Γης, και, κατ' επέκταση, τροποποιεί το κλίμα μας. Αυτό προκύπτει από την μελέτη με τίτλο: "Passing Stars as an Important Driver of Paleoclimate and the Solar System's Orbital Evolution" που δημοσιεύθηκε στο The Astrophysical Journal Letters, με κύριο συγγραφέα τον Nathan A. Kaib, Επιστήμονα στο Planetary Science Institute.

«Το γεωλογικό αρχείο δείχνει ότι οι αλλαγές στην τροχιακή εκκεντρότητα της Γης συνοδεύουν τις διακυμάνσεις του κλίματος της Γης. Εάν θέλουμε να αναζητήσουμε καλύτερα τις αιτίες των αρχαίων κλιματικών ανωμαλιών, είναι σημαντικό να έχουμε μια ιδέα για το τι συμβαίνει και στην τροχιά της Γης», γράφει ο Kaib. «Ένα παράδειγμα τέτοιου επεισοδίου είναι το θερμικό μέγιστο της Παλαιόκαινου-Ηώκαινου πριν από 56 εκατομμύρια χρόνια, όπου η θερμοκρασία της Γης αυξήθηκε 5-8 βαθμούς Κελσίου. Έχει ήδη προταθεί ότι η τροχιακή εκκεντρότητα της Γης ήταν ιδιαίτερα υψηλή κατά τη διάρκεια αυτού του γεγονότος, αλλά τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι τα διερχόμενα αστέρια κάνουν τις λεπτομερείς προβλέψεις για την τροχιακή εξέλιξη της Γης στο παρελθόν εξαιρετικά αβέβαιες και ότι ένα ευρύτερο φάσμα τροχιακής συμπεριφοράς είναι δυνατό παρά τα όσα πιστεύαμε προηγουμένως».

Οι προσομοιώσεις (που στην προκειμένη περίπτωση εκτελούνται προς τα πίσω) χρησιμοποιούνται για την εκτίμηση της τροχιακής εξέλιξης της Γης και των άλλων πλανητών ανάποδα στον χρόνο. Ανάλογα με την πρόβλεψη του καιρού, αυτή η τεχνική γίνεται λιγότερο ακριβής καθώς επεκτείνετε σε μεγαλύτερους χρόνους λόγω της εκθετικής αύξησης των αβεβαιοτήτων. Προηγουμένως, οι επιπτώσεις των αστεριών που περνούν κοντά από τον ήλιο δεν λαμβάνονταν υπόψη σε αυτές τις «προβλέψεις προς τα πίσω».

Καθώς ο ήλιος μαζί με εκατομμύρια άλλα αστέρια περιφέρονται γύρω από το κέντρο του Γαλαξία μας, αναπόφευκτα κάποιες φορές θα περάσουν το ένα κοντά στο άλλο, μερικές φορές σε απόσταση μικρότερη από κάποιες δεκάδες χιλιάδες au, (1 αστρονομική μονάδα - au είναι η απόσταση της Γης από τον ήλιο). Συγκριτικά, αυτή την στιγμή το πλησιέστερο άστρο βρίσκεται περίπου 266.000 au μακριά! Αυτά τα γεγονότα ονομάζονται αστρικές συναντήσεις. Για παράδειγμα, ένα αστέρι περνά σε απόσταση μικρότερη από 50.000 au από τον ήλιο κάθε 1 εκατομμύριο χρόνια κατά μέσο όρο, και ένα αστέρι περνά σε απόσταση μικρότερη από 10.000 au από τον ήλιο κάθε 20 εκατομμύρια χρόνια κατά μέσο όρο.

Οι προσομοιώσεις της μελέτης περιλαμβάνουν αυτούς τους τύπους γεγονότων, ενώ οι περισσότερες προηγούμενες παρόμοιες προσομοιώσεις δεν το έκαναν. Ένας σημαντικός λόγος που η τροχιακή εκκεντρότητα της Γης παρουσιάζει διακυμάνσεις με την πάροδο του χρόνου είναι επειδή δέχεται τακτικές διαταραχές από τους γιγάντιους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος (Δία, Κρόνος, Ουρανός και Ποσειδώνας). Καθώς τα αστέρια περνούν κοντά στο ηλιακό μας σύστημα, διαταράσσουν τις τροχιές των γιγαντιαίων πλανητών, κάτι που κατά συνέπεια μεταβάλλει την τροχιά της Γης. Έτσι, οι γιγάντιοι πλανήτες χρησιμεύουν ως σύνδεσμος μεταξύ της Γης και των διερχόμενων αστεριών.

Ο Kaib είπε ότι όταν οι προσομοιώσεις περιλαμβάνουν αστρικές συναντήσεις, διαπιστώνουμε ότι οι τροχιακές αβεβαιότητες αυξάνονται ακόμη περισσότερο και ο χρονικός ορίζοντας πέρα από τον οποίο οι προβλέψεις αυτών των προσομοιώσεων προς τα πίσω γίνονται αναξιόπιστες είναι πιο πρόσφατος από όσο πιστεύαμε. Αυτό σημαίνει δύο πράγματα: Πρώτον, υπάρχουν προηγούμενες εποχές στην ιστορία της Γης όπου η γνώση μας για το πώς έμοιαζε η τροχιά της (για παράδειγμα, η εκκεντρικότητα της) δεν είναι επαρκής και δεύτερον τα διερχόμενα αστέρια καθιστούν πιθανά γεγονότα τροχιακής εξέλιξης που τα προηγούμενα μοντέλα δεν είχαν προβλέψει, άρα ταυτόχρονα χάνεται και η εμπιστοσύνη μας σε αυτά.

«Κατά την έρευνα, εντοπίσαμε μία πρόσφατη αστρική συνάντηση, το αστέρι HD 7977 που μοιάζει με τον ήλιο, το οποίο μας προσέγγισε πριν από 2,8 εκατομμύρια χρόνια και το οποίο είναι αρκετά ισχυρό για να αλλάξει τις προβλέψεις των προσομοιώσεων για το πώς ήταν η τροχιά της Γης έως και περίπου 50 εκατομμύρια χρόνια πριν», είπε ο Kaib. Η κοντινότερη απόσταση που έφτασε το HD 7977 δεν είναι εύκολο να υπολογισθεί, ωστόσο, εκτιμάται από 4.000 au έως 31.000 au. «Για μεγαλύτερες αποστάσεις, το HD 7977 δεν θα είχε σημαντικό αντίκτυπο στην Γη. Ωστόσο, κοντά στο μικρότερο άκρο του παραπάνω εύρους αποστάσεων που έφτασε, θα άλλαζε σημαντικά τις εκτιμήσεις μας για την προηγούμενη τροχιά της Γης», είπε ο Kaib.

ΠΗΓΗ: https://phys.org/news/2024-02-stars-orbital-evolution-earth-planets.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_campaign=daily-nwletter

ΕΙΚΟΝΑ: Credits: NASA, ESA, and Z. Levay (STScI). (CC BY 2.0).

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Για ένα δισεκατομμύριο χρόνια, η περιστροφή της Γης διαρκούσε μόνο 19 ώρες!