Astrofizikçiler, Dünya’nın 2 milyon yıl önce soğuk, sert yıldızlararası bulutlara maruz kalma olasılığını hesaplıyor

Yaklaşık iki milyon yıl önce, Dünya çok farklı bir yerdi; ilk insan atalarımız kılıç dişli kaplanlar, mastodonlar ve devasa kemirgenlerle birlikte yaşıyordu. Ve bulundukları yere bağlı olarak soğuk olabilirler: Dünya derin bir dondurucuya düşmüştü ve yaklaşık 12.000 yıl öncesine kadar çok sayıda buzul çağı gelip gidiyordu.

Bilim adamları buzul çağlarının gezegenin eğimi ve dönüşü, değişen plaka tektoniği, volkanik patlamalar ve atmosferdeki karbondioksit seviyeleri gibi çeşitli nedenlerden dolayı meydana geldiğini teorileştiriyor. Peki ya bunun gibi ciddi değişiklikler yalnızca Dünya’nın çevresinin değil aynı zamanda güneşin galaksideki konumunun da bir sonucuysa?

yılında yayınlanan yeni bir makalede Doğa Astronomisi, Boston Üniversitesi’nde astronomi profesörü ve Harvard Radcliffe Enstitüsü’nde öğretim üyesi olan baş yazar ve astrofizikçi Merav Opher, yaklaşık iki milyon yıl önce güneş sisteminin, güneşin güneş rüzgârına müdahale edebilecek kadar yoğun bir yıldızlararası bulutla karşılaştığına dair kanıtlar buldu. Opher ve ortak yazarları, bunun, güneşin uzaydaki konumunun, Dünya tarihini önceden düşünülenden daha fazla şekillendirebileceğini gösterdiğine inanıyor.

Güneş sistemimizin tamamı, heliosfer olarak bilinen, güneşten yayılan koruyucu bir plazma kalkanıyla kaplıdır. Plüton’un çok ötesine uzanan ve gezegenleri NASA’nın “dev balon” olarak adlandırdığı şekilde saran, güneş rüzgarı adı verilen yüklü parçacıkların sürekli akışından oluşuyor.

Bizi DNA’yı değiştirebilecek radyasyondan ve galaktik ışınlardan korur ve bilim adamları, yaşamın Dünya’da bu şekilde gelişmesinin nedeninin bir parçası olduğuna inanıyor. Son makaleye göre, soğuk bulut heliosferi öyle bir sıkıştırdı ki, Dünya’yı ve güneş sistemindeki diğer gezegenleri kısa süreliğine heliosferin etkisinin dışına yerleştirdi.

Heliosfer konusunda uzman olan Opher, “Bu makale, Güneş ile güneş sistemi dışındaki bir şey arasında Dünya’nın iklimini etkileyebilecek bir karşılaşma olduğunu niceliksel olarak gösteren ilk makaledir” diyor.

Modelleri, heliosfer hakkındaki bilimsel anlayışımızı ve baloncuğun yıldızlararası ortama (yıldızlar arasındaki ve galaksimizdeki heliosferin ötesindeki boşluk) doğru itilen güneş rüzgarı tarafından nasıl yapılandırıldığına dair bilimsel anlayışımızı tam anlamıyla şekillendirdi. Onun teorisi, heliosferin kabarık bir kruvasan şeklinde olduğu yönündeydi ve bu fikir, uzay fiziği camiasını sarstı.

Şimdi heliosferin ve güneşin uzayda hareket ettiği yerin Dünya’nın atmosferik kimyasını nasıl etkileyebileceğine yeni bir ışık tutuyor.

Opher, “Yıldızlar hareket ediyor ve bu makale sadece onların hareket ettiğini değil, aynı zamanda ciddi değişikliklerle de karşılaştıklarını gösteriyor” diyor. Bu çalışmayı ilk olarak Harvard Radcliffe Enstitüsü’nde bir yıl süren bursu sırasında keşfetti ve üzerinde çalışmaya başladı.

Bu olguyu incelemek için Opher ve çalışma arkadaşları, karmaşık bilgisayar modelleri kullanarak, güneşin iki milyon yıl önceki konumunu, onunla birlikte heliosferi ve güneş sisteminin geri kalanını görselleştirmek için esasen zamanda geriye baktılar. Ayrıca çoğunlukla hidrojen atomlarından oluşan büyük, yoğun, çok soğuk bulutlardan oluşan Yerel Soğuk Bulutlar Şeridi sisteminin yolunu da haritaladılar.

Simülasyonları, soğuk bulutun yerel vaşak adı verilen şeridin sonuna yakın bulutlardan birinin heliosferle çarpışmış olabileceğini gösterdi.

Eğer bu gerçekleşmiş olsaydı, diyor Opher, Dünya, gaz ve tozun, demir ve plütonyum da dahil olmak üzere patlamış yıldızlardan arta kalan atomik elementlerle karıştığı yıldızlararası ortama tamamen maruz kalacaktı.

Normalde heliosfer bu radyoaktif parçacıkların çoğunu filtreler. Ancak koruma olmadan Dünya’ya kolayca ulaşabilirler. Makaleye göre bu durum, artan artışı gösteren jeolojik kanıtlarla örtüşüyor. ⁶⁰Fe (demir 60) ve ²⁴⁴Pu (plütonyum 244) izotopları okyanusta, ayda, Antarktika’daki karda ve aynı zaman dilimindeki buz çekirdeklerinde. Zamanlama aynı zamanda soğuma periyodunu gösteren sıcaklık kayıtlarıyla da eşleşir.

Harvard Üniversitesi Teori ve Hesaplama Enstitüsü müdürü ve makalenin ortak yazarı Avi Loeb, “Güneş sisteminin ötesindeki kozmik mahallemiz Dünya üzerindeki yaşamı nadiren etkiliyor” diyor.

“Birkaç milyon yıl önce yoğun bulutların içinden geçişimizin Dünya’yı çok daha büyük bir kozmik ışın ve hidrojen atomu akışına maruz bırakmış olabileceğini keşfetmek heyecan verici. Sonuçlarımız Dünya üzerindeki yaşamın evrimi ile arasındaki ilişkiye yeni bir pencere açıyor. ve kozmik mahallemiz.”

Opher, Soğuk Bulut’un Yerel Vaşak’ından gelen dış basıncın, bulutun boyutuna bağlı olarak birkaç yüz ila bir milyon yıl boyunca heliosferi sürekli olarak tıkamış olabileceğini söylüyor. “Fakat Dünya soğuk buluttan uzaklaşır uzaklaşmaz heliosfer, Dünya dahil tüm gezegenleri sardı” diyor. Bugün de durum böyle.

Soğuk bulutların Dünya üzerindeki etkisini tam olarak bilmek mümkün değil; sanki bir buzul çağını tetiklemiş olabilirmiş gibi. Ancak Opher, yıldızlararası ortamda Güneş’in doğduğu günden bu yana milyarlarca yıl boyunca karşılaştığı birkaç soğuk bulutun daha bulunduğunu söylüyor. Ve muhtemelen bir milyon yıl sonra daha fazlasına rastlanacak.

Opher ve çalışma arkadaşları şimdi güneşin yedi milyon yıl önce nerede olduğunu ve hatta daha da geriye gittiğini bulmaya çalışıyor. Milyonlarca yıl önce güneşin ve soğuk bulut sisteminin konumunu belirlemek, galaksinin en büyük 3 boyutlu haritasını oluşturan ve galaksiye benzeri görülmemiş bir bakış sunan Avrupa Uzay Ajansı’nın Gaia misyonu tarafından toplanan verilerle mümkün. hız yıldızları hareket eder.

Opher, “Bu bulut gerçekten de geçmişimizdeydi ve eğer bu kadar büyük bir şeyin üzerinden geçersek, yıldızlararası ortama maruz kalırız” diyor. Yolların bu kadar çok hidrojen ve radyoaktif malzemeyle kesişmesinin etkisi belirsiz, bu nedenle BU’nun SHIELD (Hidrojen İyon Değişimi ve Büyük Ölçekli Dinamiklerle Güneş Rüzgarı) DRIVE Bilim Merkezi’ndeki Opher ve ekibi, şimdi bunun Dünya’nın üzerinde yaratabileceği etkiyi araştırıyor. radyasyonun yanı sıra atmosfer ve iklim.

Opher, “Bu yalnızca başlangıç” diyor. Bu makalenin, güneş sisteminin derin geçmişte dış güçlerden nasıl etkilendiği ve bu güçlerin gezegenimizdeki yaşamı nasıl şekillendirdiği konusunda daha fazla araştırmaya kapı açacağını umuyor.

Bu hikaye Boston Üniversitesi’nin izniyle yeniden yayınlanmıştır. Orijinal hikayeyi okuyun Burada.