Tarpžvaigždinė žiema: ar galaktiniai debesys galėjo sukelti ledynmetį Žemėje?

Naujajame tyrime teigiama, kad maždaug prieš du milijonus metų ledynmetį galėjo sukelti savotiška tarpžvaigždinė žiema.

Panašiai kaip Žemės magnetinis laukas saugo jos paviršių nuo pavojingos Saulės spinduliuotės, Saulė iš tikrųjų saugo Žemę ir kitas planetas nuo tarpžvaigždinių kosminių spindulių. Saulės vėjas sukuria savotišką burbulą, vadinamą heliosfera, kuri tęsiasi 130 astronominių vienetų (AV) atstumu nuo Saulės – palyginimui, Žemė yra 1 AV atstumu, o Plutonas – mažiau nei 40 AV atstumu.

Tačiau naujas tyrimas rodo, kad prieš kelis milijonus metų heliosfera buvo sumažėjusi vos iki 0,22 AV, t. y. maždaug pusę kelio iki Merkurijaus, o tarpžvaigždinės terpės poveikis Žemei galėjo panardinti mūsų planetą į gilų įšalą. Kas galėjo taip smarkiai paveikti Saulę?

Apskaičiuota, kad galaktikoje dreifuojantys šaltų dujų debesys yra bent 10 000 kartų tankesni už įprastinę tarpžvaigždinę terpę, ir jei Saulės sistema prasilenktų su vienu iš jų, toks slėgis teoriškai galėtų sumažinti heliosferą. Todėl Harvardo ir Bostono universitetų mokslininkai ištyrė šią galimybę.

Kaip viskas Saulės sistemoje skrieja aplink Saulę, taip ir visa galaktika sukasi aplink centre esančią supermasyvią juodąją skylę. Saulės sistema visą ratą apsuka per maždaug 230 mln. metų – taigi, prieš vienerius galaktikos metus dinozaurai tik pradėjo užkariauti Žemę.

Sekdami Saulės kelią per pastaruosius kelis milijonus metų, mokslininkai nustatė, kad maždaug prieš 2–3 milijonus metų galėjome susidurti su struktūra, vadinama vietine šaltųjų debesų juosta (angl. Local Ribbon of Cold Clouds, LRCC). Vietinis šaltųjų debesų ruožas, esantis netoli juostos galo, galėjo susidurti su Saulės sistema.

Mokslininkai sumodeliavo šį scenarijų – ir nustatė, kad debesis galėjo blokuoti heliosferą nuo kelių šimtmečių iki milijono metų, todėl tuo metu Žemė galėjo būti pilnai veikiama debesyje esančių dalelių.

Mokslininkai teigia, kad šis laikotarpis sutampa su geologiniais įrodymais apie padidėjusį geležies 60 ir plutonio 244 izotopų kiekį, aptiktą vandenyno, Antarktidos sniego, ledo branduolių ir net Mėnulio mėginiuose. Temperatūros įrašai taip pat rodo, kad tai sutampa su Pleistoceno ledynmečio – ilgalaikio ledynmečio, prasidėjusio maždaug prieš 2,5 mln. metų – pradžia.

„Tik retais atvejais mūsų kosminiai kaimynai už Saulės sistemos ribų daro įtaką gyvybei Žemėje, – sako tyrimo bendraautorius Avi Loebas. – Įdomu atrasti, kad prieš kelis milijonus metų mes galėjome būti veikiami daug didesnio kosminių spindulių ir vandenilio atomų srauto. Mūsų rezultatai atveria naują langą į gyvybės evoliucijos Žemėje ir mūsų kosminių kaimynų ryšį.“

Kiti tyrimai susiejo Žemės ciklus su galaktinio masto įvykiais. Pavyzdžiui, viename iš jų teigiama, kad žemynai formuojasi greičiau, kai Saulės sistema patenka į spiralines Paukščių Tako „letenas“ arba išsprūsta iš jų.

Nors sunku tvirtai teigti, kad kosminis debesis sukėlė ledynmetį, vis dėlto įrodymai intriguoja. Net jei taip ir buvo, tai greičiausiai buvo tik vienas iš daugelio veiksnių, galėjusių padaryti įtaką klimatui – šalia, pavyzdžiui, ugnikalnių išsiveržimų, plokščių tektonikos, Saulės ciklų ir Žemės orbitos formos pokyčių.

Tyrimas paskelbtas žurnale „Nature Astronomy“.

Parengta pagal „New Atlas“.