Причини змін
Складання воєдино змін, яких зазнала наша планета за 4,5 мільярди років свого існування, вимагає вражаючої детективної роботи. Для виявлення найдрібніших деталей часто потрібне поєднання геології, моделювання та статистичного аналізу.
Згідно з новим дослідженням, причиною всіх згаданих негараздів могло стати зближення Сонячної системи з іншою зорею, яка пройшла надзвичайно близько до нас – настільки, що спричинила хаос у кліматі. На основі геологічних даних ми знаємо, що близько 56 мільйонів років тому, на межі палеоцену та еоцену, температура Землі зросла на цілих 8 градусів. Це завжди було загадкою для нашої науки, але планетолог Натан Кайб з Інституту планетарних наук і астрофізик Шон Реймонд з Лабораторії астрофізики Бордо припускають, що причиною могла бути саме ця випадкова зустріч, адже різкі зміни в кліматі Землі корелюють зі змінами в орбіті Землі навколо Сонця.
Дивіться також Божевільна теорія припускає, що Юпітер колись міг бути пласким
Ми знаємо про цю кореляцію вже давно. Сонячна система відносно стабільна, але її орбіти можуть змінюватись, і досить легко. Наприклад, орбіта Землі регулярно піддається впливу планет-гігантів, які спричиняють довготривалі зміни її орбіти, осьового нахилу та прецесії, а внаслідок цього – клімату. Ці зміни, що відбуваються протягом десятків тисяч років, називаються циклами Міланковича, і ми досить добре їх вивчили.
Нові симуляції показують, що зоря, проходячи повз Сонячну систему, могла внести достатній збій в орбіти планет, щоб підштовхнути Землю з її курсу. Загалом моделювання орбітальної еволюції Сонячної системи з плином часу є складним завданням. Зазвичай вчені намагаються "відмотати" Сонячну систему назад у симуляціях. Але ці симуляції включають лише ізольовану Сонячну систему й не беруть до уваги велику, густонаселену і динамічну галактику, в якій вона знаходиться.
Тож у новій симуляції вчені хотіли дізнатися, чи може зоря, що пролітає повз, мати подібний ефект, навіть на значній відстані. Їхня робота брала за приклад одну вже відому подію. Близько 2,8 мільйона років тому зоря, схожа на Сонце, під назвою HD 7977, пройшла повз Сонячну систему, ймовірно, так близько, що пролетіла всередині Хмари Оорта. Можливо, вона пролетіла на відстані близько 31 000 астрономічних одиниць, що в 31 000 разів більше відстані між Землею і Сонцем – занадто далеко, щоб мати значний вплив.
Дивіться також Чому сонячна корона в сотні разів гарячіша, ніж поверхня самого Сонця?
Проводячи симуляції, дослідники послідовно виявляли, що дещо менші відстані між пролітаючою зорею та Землею дійсно мають гравітаційний вплив на рух планети відносно Сонця, що, звісно, й так було очевидно. Це означає, що зоря, яка пройшла повз нас 56 мільйонів років тому, повинна була підлетіти ближче, ніж HD 7977, або бути масивнішою і мати сильнішу гравітацію.
Вчені підрахували, що зорі пролітають повз нас на відстані 50 000 астрономічних одиниць кожний мільйон років або близько того, а на відстані 10 000 астрономічних одиниць кожні 20 мільйонів років або близько того. Це означає, що цілком можливо, що зоря, яка пролітала повз нас, впливала на клімат Землі в минулому.
Такі зустрічі відіграють важливу роль у довготривалій динамічній еволюції нашої Сонячної системи і нам потрібно брати до уваги ці випадки, коли ми вивчаємо Землю та ближній космос.