Nova istraživanja sugeriraju da bi susret Sunčevog sustava s prolaznom zvijezdom mogao promijeniti orbitu Zemlje dovoljno da izazove kaos u klimi, otkrili su znanstvenici. Prije otprilike 56 milijuna godina, na granici između paleocena i eocena, temperatura Zemlje se zagrijala za do 8 °C.

Ovo je uvijek bio mali misterij, ali planetarni znanstvenik Nathan Kaib iz Planetary Science Institutea i astrofizičar Sean Raymond iz Laboratorija za astrofiziku u Bordeauxu sugeriraju da bi mogao biti krivac slučajni susret. Njihove simulacije pokazuju da bi zvijezda koja prolazi pored Sunčevog sustava mogla uzrokovati dovoljno poremećaja u planetarnim orbitama da Zemlju lagano skrene s kursa.

"Jedan od razloga zašto je to važno je što geološki zapisi pokazuju da promjene u ekscentričnosti Zemljine orbite prate fluktuacije u Zemljinoj klimi", kaže Kaib. "Ako želimo najbolje istražiti uzroke drevnih klimatskih anomalija, važno je imati ideju o tome kako je Zemljina orbita izgledala tijekom tih epizoda", navodi još. Rekonstrukcija promjena kroz koje je naša planeta prošla tijekom svojih 4,5 milijardi godina zahtijeva impresivan detektivski rad. Često je potrebna kombinacija geologije, modeliranja i statističke analize da bi se otkrile nijanse.

Na temelju geoloških zapisa znamo da se Zemlja zagrijala za više od 5 do 8 °C tijekom razdoblja poznatog kao paleocensko-eocenski termalni maksimum. Također razumijemo da dramatične promjene u Zemljinoj klimi mogu korelirati s promjenama u načinu na koji Zemlja orbitira oko Sunca. No, modeliranje evolucije orbite Sunčevog sustava tijekom vremena je komplicirano.

Kako stvar funkcionira

"Već je predloženo da je ekscentričnost Zemljine orbite bila primjetno visoka tijekom ovog događaja", objašnjava Kaib, "ali naši rezultati pokazuju da prolazeće zvijezde čine detaljne predikcije prošle orbitalne evolucije Zemlje u ovom trenutku visoko nesigurnim, i moguć je širi spektar orbitalnog ponašanja nego što se ranije mislilo."

Općenito, znanstvenici pokušavaju rekonstruirati evoluciju Zemljine orbite pokušavajući "premotati" Sunčev sustav u simulacijama. No, kažu istraživači, te simulacije uključuju samo Sunčev sustav izolirano i ne uzimaju u obzir veliku, naseljenu i dinamičnu galaksiju u kojoj se nalazi. Iako u svemiru ima puno praznog prostora, sve u galaksiji se kreće, i ne na istoj orbiti, putanji ili brzini. Druge zvijezde mogu proći pored Sunca dok obavljaju svoj posao zvijezda. I, ako bi se to dogodilo, gravitacijska interakcija s Sunčevim sustavom mogla bi imati utjecaj na planete.

Sunčev sustav je relativno stabilan, ali orbite se mogu dotjerati, i prilično lako. Zemljina orbita, na primjer, redovito je povlačena gigantskim planetima, što izaziva promjene njezine ekscentričnosti orbite, nagiba osi i precesije.

Otkriven navodni zastrašujući ruski nuklearni plan: Žele bazu na opasnom mjestu i imaju posebne ciljeve

Milankovićev ciklus

Ove promjene, koje se odvijaju tijekom desetaka tisuća godina, nazivaju se Milankovićevim ciklusima, i prilično dobro ih razumijemo. Kaib i Raymond željeli su znati može li prolazna zvijezda imati sličan učinak, čak i iz značajne udaljenosti. Njihov rad usredotočio se na jedan poznati događaj. Prije otprilike 2,8 milijuna godina, slična Suncu zvijezda nazvana HD 7977 prošla je pored Sunčevog sustava, potencijalno tako blizu da je proletjela unutar Oortova oblaka.

Mogla je proletjeti na udaljenosti od oko 31.000 astronomskih jedinica; to je 31.000 puta udaljenost između Zemlje i Sunca, i previše daleko da bi imala veliki učinak. Ali mogla je proći i na udaljenosti od samo 4.000 astronomskih jedinica.

Provedući svoje simulacije, istraživači su dosljedno otkrivali da su udaljenosti bliže manjem kraju raspona imale neki gravitacijski utjecaj na kretanje planeta u odnosu na Sunce.

'Igraju važnu ulogu'

HD 7977 je samo jedna zvijezda, i jedini prolazak koji možemo pouzdano identificirati. No znanstvenici su procijenili da zvijezda prolazi unutar 50.000 astronomskih jedinica svakih milijun godina ili tako, i unutar 10.000 astronomskih jedinica svakih 20 milijuna godina ili tako.

To znači da je potpuno moguće da je prolazna zvijezda utjecala na Zemljinu klimu u prošlosti - i možda čak imala ulogu u termalnom maksimumu. Buduće studije o dugoročnoj evoluciji Sunčevog sustava zaista bi trebale uzeti ove prolaznike u obzir, kažu Naib i Raymond.

"Pokazujemo da susreti sa zvijezdama igraju važnu ulogu u dugoročnoj dinamičkoj evoluciji našeg Sunčevog sustava", pišu u svom radu.

"Iako je potrebno desetke milijuna godina da se efekti prolaska zvijezda značajno pokažu, dugoročna orbitalna evolucija Zemlje i ostalih planeta povezana je s ovim zvijezdama."