Межзвёздное облако могло сжать гелиосферу и охладить Землю
Миллионы лет назад Солнечная система, дрейфуя по Млечному Пути, оказалась в регионе космоса, способном изменить климат Земли. Согласно исследованию 2024 года, опубликованному в Nature Astronomy, в этот период Солнце и планеты вошли в холодное и плотное межзвёздное облако — часть структуры, известной как локальная лента холодных облаков. Это прохождение, как считают учёные, могло значительно сжать гелиосферу, позволив частицам из глубин космоса достичь атмосферы нашей планеты. Геологические следы изотопов железа-60 и плутония-244, обнаруженные в земной коре и в образцах с Луны, подтверждают этот сценарий.
Гелиосфера — космический щит Земли
Гелиосфера — это гигантский пузырь, создаваемый солнечным ветром, потоком заряженных частиц, исходящих от Солнца. Она простирается далеко за орбиту Плутона, примерно втрое дальше, и защищает планеты от межзвёздной среды (ISM) — разреженного вещества между звёздами. NASA отмечает, что этот щит помогает блокировать высокоэнергетическое космическое излучение, а магнитосфера Земли добавляет дополнительную защиту, предотвращая эрозию атмосферы и снижая уровень радиации.
Сейчас наша система находится в так называемом локальном пузыре — области шириной около 1000 световых лет, где плотность частиц примерно 0,001 на кубический сантиметр, что значительно меньше среднего значения в межзвёздном пространстве. Но так было не всегда.
Как сжатие щита могло повлиять на климат
Исследователи смоделировали траекторию Солнечной системы и пришли к выводу, что в последние несколько миллионов лет она пересекала более плотные регионы, где концентрация частиц превышала 1000 на кубический сантиметр. В такой среде гелиосфера могла сжаться настолько, что Земля оказалась почти напрямую подвержена воздействию межзвёздного вещества.
Это, в свою очередь, могло изменить химический состав атмосферы, включая разрушение озонового слоя, и вызвать глобальное похолодание. Геологические данные усиливают эту гипотезу: изотопы железа-60 и плутония-244, образующиеся в результате взрывов сверхновых и слияний нейтронных звёзд, были обнаружены в антарктическом снегу, глубоководных осадках, образцах с Луны и ледяных кернах, соответствующих предполагаемому периоду прохождения через облако.
Сжатие гелиосферы могло продолжаться от сотен до миллиона лет, влияя на климат и экосистемы, а также создавая условия, требующие адаптации от живых организмов, включая ранних представителей Homo sapiens. Как отмечает астрофизик Бостонского университета Мерав Офер, «это первое количественное исследование, которое показывает, что Солнце столкнулось с внешним объектом, способным повлиять на климат Земли». После выхода Солнечной системы из облака гелиосфера вновь полностью охватила Землю, восстановив защиту.
Учёные считают, что в течение следующего миллиона лет Солнечная система может снова войти в плотное межзвёздное облако, способное сжать гелиосферу. Это подчёркивает важность изучения её структуры и взаимодействия с межзвёздной средой.
Данные миссий NASA — Voyager 1, Voyager 2, Interstellar Boundary Explorer и других — помогают уточнить границы нашего космического щита и понять, как подобные события могут влиять на климат и даже ход эволюции жизни на планетах.
