Míjející hvězdy změnily oběžnou dráhu Země – ale nevíme jak

Na rozdíl od dřívějších předpokladů mohou procházející hvězdy způsobit změny na drahách planet, včetně Země, které jsou dostatečně velké na to, aby ovlivnily klima, naznačuje výzkum. Tím, že jsme to nebrali v úvahu, jsme přecenili naši schopnost vypočítat minulé orbitální variace, a tudíž naši schopnost přisuzovat minulé klimatické změny variacím na oběžné dráze Země v té době.

Ve srovnání s mnoha asteroidy nebo kometami je oběžná dráha Země monumentem soudržnosti – život by možná nepřežil, kdyby tomu tak nebylo. Přesto stále dochází k jemným změnám v důsledku faktorů, jako je gravitační vliv jiných planet. O některých z nich, známých jako Milankovičovy cykly, je známo, že řídily nedávné cykly ledových a meziledových dob. Tyto vlivy neposouvají průměrnou vzdálenost Země od Slunce, ale mohou spouštět přepínání mezi kulatějšími a protáhlejšími dráhami, což může mít překvapivě velký vliv na klima planety.

Vztahu mezi Zemí a ostatními planetami rozumíme natolik dobře, že se předpokládalo, že můžeme vypočítat orbitální variace za posledních 50-100 milionů let. Spolu s pohyby kontinentů to bylo použito k vysvětlení toho, co geologický záznam ukazuje jako teplejší a chladnější období, ale možná něco přehlížíme.

Každý masivní objekt ve vesmíru má gravitační vliv na každý jiný objekt, ale ten je obvykle příliš malý na to, aby na něm záleželo. Vypočítali jsme účinky blízkých hvězd, jako je Alfa Centauri, a obřích hvězd, jako je Eta Carinae, a zjistili jsme, že jejich účinky jsou mikroskopické – převažují dokonce i trpasličí planety ve vnější sluneční soustavě. V důsledku toho byly hvězdy za Sluncem vynechány ze snahy přetočit hodiny zpět a odhalit historickou dráhu Země.

Přesto hvězdy, ať už vám staří řekli cokoli, nejsou stálé. Za několik tisíc let bude Alpha Centauri o více než světelný rok blíže, než je tomu dnes. To stále nebude stačit na to, aby nás jeho gravitace ovlivnila, ale co kdyby se ještě přiblížil, jako opravdu blízko?

Víme, že se takové věci stávají. Hvězda HD 7977 je na dráze Mléčnou dráhou velmi odlišnou od majestátní oběžné dráhy našeho vlastního Slunce. Bylo spočítáno, že před 2,8 miliony let přišla odhadem 13 000 astronomických jednotek ze Slunce (asi 0,2 světelných let) – existuje 5procentní pravděpodobnost, že to bylo méně než 4 000 AU.

Dr. Nathan Kaib a Dr. Sean Raymond z Université de Bordeaux z Planetary Science Institute testovali, zda by gravitační tah HD 7977 stačil na to, aby byl jeho vliv započítán do výpočtů pro daný čas. Zjistili, že průchod 13 000 AU by neměl žádné znatelné účinky, ale to neplatí pro jeden více než třikrát bližší (a tedy s gravitačními účinky více než 10krát větší).

Vliv procházející hvězdy na oběžnou dráhu Země

Jak úzký průchod HD 7977 zvyšuje nejistotu ohledně oběžné dráhy Země za posledních 56 milionů let. Graf znázorňuje excentricitu oběžné dráhy Země a směr perihelia. Výsledky se liší v závislosti na odhadech vzdálenosti HD 7977.

Obrazový kredit: N Kaib/PSI

Možná překvapivě, HD 7977 příliš přímý rozdíl pro Zemi neznamenal. Avšak tím, že jsou dále od Slunce, jsou plynní obři náchylnější a zase ovlivňují Zemi. Pokud by HD 7977 skutečně provedla tak těsný průchod, Jupiter a Saturn se usadily na své nové oběžné dráze a nadále by ovlivňovaly Zemi způsoby diktovanými průchodem dlouho poté, co hvězda odešla.

I když je účinek nepřímý, průlet HD 7977 znamená, že můžeme posunout hodiny na oběžné dráze Země přesně o asi 50 milionů let, usuzují Kaib a Raymond, namísto 60 milionů, jak se dříve myslelo.

„Geologické záznamy ukazují, že změny v excentričnosti oběžné dráhy Země doprovázejí výkyvy zemského klimatu. Pokud chceme co nejlépe pátrat po příčinách dávných klimatických anomálií, je důležité mít představu o tom, jak oběžná dráha Země během těchto epizod vypadala,“ uvedl Kaib v prohlášení.

„Jedním příkladem takové epizody je teplotní maximum paleocén-eocén před 56 miliony let, kdy teplota Země vzrostla o 5–8 stupňů Celsia. [9-14°F]. Již bylo navrženo, že orbitální excentricita Země byla během této události pozoruhodně vysoká, ale naše výsledky ukazují, že procházející hvězdy činí podrobné předpovědi minulé orbitální evoluce Země v této době velmi nejisté a je možné širší spektrum orbitálního chování, než se dříve myslelo. “

Je zcela možné, že dřívější průchody z jiných hvězd byly ještě bližší a rušivější.

Studie je otevřený přístup v Astrophysical Journal Letters.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *