Zemljina orbita se promijenila nakon neočekivanog susreta s drugom zvijezdom prije milijuna godina

Neočekivani bliski susret između Sunčevog sustava i prolazne zvijezde mogao je prije milijuna godina dovoljno promijeniti orbitu Zemlje da uzrokuje ozbiljne klimatske promjene, otkriva novo istraživanje.

---

Prije nekih56 milijuna godina unazad, na prijelazu iz paleocenskog u eocensko doba, temperatura Zemlje porasla je za do 8 °C. Ovaj fenomen je dugo vremena bio predmet znanstvene znatiželje i spekulacija. Međutim, planetarni znanstvenik Nathan Kaib s Instituta za planetarne znanosti i astrofizičar Sean Raymond s Laboratorija za astrofiziku u Bordeauxu sugeriraju da bi slučajni susret s prolaznom zvijezdom mogao biti ključan faktor u ovom događaju.

Njihove su simulacije pokazale kako bi prolazna zvijezda pored Sunčevog sustava mogla uzrokovati dovoljno poremećaja u orbitama planeta, posebno Zemlje, čime bi je blago skrenula s njezine uobičajene putanje. Kaib ističe važnost ovog otkrića: “Promjene u ekscentričnosti Zemljine orbite pokazuju se kao važan faktor u fluktuacijama Zemljine klime, što geološki zapisi jasno prikazuju. Razumijevanje oblika Zemljine orbite tijekom tih klimatskih anomalija ključno je za istraživanje njihovih uzroka.”

Razotkrivanje promjena kroz koje je naš planet prošao tijekom svoje 4,5 milijardi godina duge povijesti zahtijeva detaljno istraživanje i kombinaciju različitih znanstvenih disciplina, uključujući geologiju, modeliranje i statističku analizu. Geološki zapisi otkrivaju da je tijekom razdoblja poznatog kao Termalni Maksimum Paleocen-Eocena temperatura Zemlje porasla za više od 5 do 8 °C. Postoji jasna korelacija između dramatičnih promjena u Zemljinoj klimi i načina na koji Zemlja orbitira oko Sunca, iako je modeliranje orbitalne evolucije Sunčevog sustava kroz vrijeme izazovni zadatak.

“Već je bilo predloženo da je tijekom ovog događaja ekscentričnost Zemljine orbite bila izrazito povišena”, dodaje Kaib, “ali naši rezultati ukazuju na to da prolazne zvijezde unose znatnu neizvjesnost u predviđanja o Zemljinoj prošloj orbitalnoj evoluciji, omogućavajući širi raspon mogućih orbitalnih ponašanja nego što se prethodno smatralo.”

Znanstvenici obično pokušavaju rekonstruirati evoluciju Zemljine orbite koristeći simulacije koje “premotavaju” Sunčev sustav, no te simulacije obično zanemaruju utjecaj kompleksne i dinamičke galaktičke okoline Sunčevog sustava. Unatoč velikim prazninama u svemiru, sve u galaksiji je u stalnom pokretu, što uključuje i prolazak drugih zvijezda blizu Sunca, što može imati utjecaj na planetarne orbite unutar Sunčevog sustava.

Iako je Sunčev sustav relativno stabilan, orbitalne putanje planeta mogu se prilagoditi, posebno pod utjecajem gravitacijskog interakcija divovskih planeta, što dovodi do dugoročnih promjena u ekscentričnosti orbite, nagibu i precesiji Zemlje.

Ove promjene, poznate kao Milankovićevi ciklusi, događaju se tijekom desetaka tisuća godina. Kaib i Raymond istraživali su mogućnost da prolazna zvijezda može imati sličan učinak na Zemljinu orbitu, čak i s znatne udaljenosti. Njihovo istraživanje fokusiralo se na događaj kada je zvijezda slična Suncu, poznata kao HD 7977, prošla blizu Sunčevog sustava, potencijalno unutar Oortovog oblaka.

Iako je ta zvijezda možda prošla na relativno velikoj udaljenosti od oko 31.000 astronomskih jedinica, simulacije su pokazale da bi i manje udaljenosti, bliže donjoj granici spektra, mogle imati gravitacijski utjecaj na kretanje planeta u odnosu na Sunce. HD 7977 je samo jedan primjer prolazne zvijezde, no znanstvenici procjenjuju da zvijezda prođe unutar 50.000 astronomskih jedinica od Sunčevog sustava svakih milijun godina, a unutar 10.000 astronomskih jedinica svakih 20 milijuna godina, što upućuje na mogućnost da su prolazne zvijezde utjecale na Zemljinu klimu u prošlosti, možda čak i tijekom termalnog maksimuma.

Buduća istraživanja dugoročne evolucije Sunčevog sustava trebala bi uzeti u obzir utjecaj prolaznih zvijezda, zaključuju Naib i Raymond. “Ističemo važnost prolazaka zvijezda u dugoročnoj dinamičkoj evoluciji našeg Sunčevog sustava. Iako je potrebno desetljećima milijuna godina da se posljedice takvih događaja značajno pokažu, dugoročna orbitalna evolucija Zemlje i ostalih planeta neodvojivo je povezana s tim prolaznim zvijezdama.”