Passerende stjerner ændrede baneudviklingen af Jorden og andre planeter, finder astronomer
Stjerner, der passerer vores solsystem, har ændret den langsigtede baneudvikling af planeter, inklusive Jorden, og i forlængelse heraf ændret vores klima.
"Forstyrrelser - en mindre afvigelse i løbet af et himmellegeme, forårsaget af tyngdekraftens tiltrækning af et nabolegeme - fra forbipasserende stjerner ændrer den langsigtede baneudvikling af solens planeter, inklusive Jorden," sagde Nathan A. Kaib, Senior Videnskabsmand ved Planetary Science Institute og hovedforfatter til "Passing Stars as an Important Driver of Paleoklimat and the solar system's Orbital Evolution", der vises i The Astrophysical Journal Letters . Sean Raymond ved Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux bidrog også til dette arbejde.
"En grund til, at dette er vigtigt, er, fordi de geologiske optegnelser viser, at ændringer i jordens kredsløbsexcentricitet ledsager udsving i jordens klima. Hvis vi bedst muligt vil søge efter årsagerne til ældgamle klimaanomalier, er det vigtigt at have en idé om, hvad Jordens kredsløb så ud under disse episoder," sagde Kaib.
"Et eksempel på en sådan episode er det palæocæn-eocæne termiske maksimum for 56 millioner år siden, hvor jordens temperatur steg 5-8 grader celsius. Det er allerede blevet foreslået, at jordens kredsløbsexcentricitet var bemærkelsesværdig høj under denne begivenhed, men vores resultater viser at forbipasserende stjerner laver detaljerede forudsigelser af Jordens tidligere kredsløbsudvikling på dette tidspunkt meget usikker, og et bredere spektrum af kredsløbsadfærd er muligt end tidligere antaget."
Simuleringer (løb baglæns) bruges til at forudsige den tidligere orbitale udvikling af Jorden og solens andre planeter. Analogt med vejrudsigter bliver denne teknik mindre nøjagtig, når du udvider den til længere tid på grund af den eksponentielle vækst af usikkerheder. Tidligere blev virkningerne af stjerner, der passerede nær solen, ikke taget i betragtning i disse "tilbageudsigter."
Når solen og andre stjerner kredser om Mælkevejens centrum, kan de uundgåeligt passere tæt på hinanden, nogle gange inden for titusindvis af au, hvor 1 au er afstanden fra Jorden til solen. Disse begivenheder kaldes stjernemøder. For eksempel passerer en stjerne inden for 50.000 au fra solen hvert 1. million år i gennemsnit, og en stjerne passerer inden for 10.000 au fra solen i gennemsnit hvert 20. million år. Denne undersøgelses simuleringer inkluderer disse typer begivenheder, hvorimod de fleste tidligere lignende simuleringer ikke gør det.
En væsentlig årsag til, at Jordens kredsløbsexcentricitet svinger over tid, er, at den modtager regelmæssige forstyrrelser fra de gigantiske planeter i vores solsystem (Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun). Når stjerner passerer nær vores solsystem, forstyrrer de den gigantiske planets kredsløb, som følgelig ændrer Jordens banebane. De gigantiske planeter fungerer således som bindeled mellem Jorden og forbipasserende stjerner.
Kaib sagde, at når simuleringer inkluderer stjernepassager, finder vi ud af, at kredsløbsusikkerheder vokser endnu hurtigere, og den tidshorisont, ud over hvilken disse bagudsimulationers forudsigelser bliver upålidelige, er nyere end antaget.
Dette betyder to ting:Der er tidligere epoker i Jordens historie, hvor vores tillid til, hvordan Jordens kredsløb så ud (f.eks. dens excentricitet eller cirkularitetsgrad) har været for høj, og den reelle kredsløbstilstand er ikke kendt, og virkningerne af forbipasserende stjerner gør regimer af orbital evolution (forlængede perioder med særlig høj eller lav excentricitet) mulige, som tidligere modeller ikke forudsagde.
"På baggrund af disse resultater har vi også identificeret en kendt nylig stjernepassage, den sollignende stjerne HD 7977, som fandt sted for 2,8 millioner år siden, som potentielt er kraftig nok til at ændre simuleringernes forudsigelser af, hvordan Jordens kredsløb var ud over cirka 50 millioner år siden," sagde Kaib.
Den nuværende observationsusikkerhed for HD 7977's nærmeste mødeafstand er stor, dog spænder den fra 4.000 au til 31.000 au. "For større mødeafstande ville HD 7977 ikke have en væsentlig indflydelse på Jordens mødeafstand. Nær den mindre ende af rækkevidden ville det dog sandsynligvis ændre vores forudsigelser om Jordens tidligere kredsløb," sagde Kaib.
Flere oplysninger: Nathan A. Kaib et al., Passing Stars as an Important Driver of Paleoclimate and the Solar System's Orbital Evolution, The Astrophysical Journal Letters , (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad24fb. iopscience.iop.org/article/10. … 847/2041-8213/ad24fb
Leveret af Planetary Science Institute
Varme artikler
-
Mystiske røde pletter på Merkur får navne - men hvad er de?MESSENGER-forstærket farvebillede, der viser den sydlige halvdel af Mercurys Caloris-bassin, vært for flere røde pletter. Kredit:NASA/JHUAPL/CIW, Forfatter angivet Merkur er den planet, der er tæt -
Graver dybt efter mørkt stofNæsten ti kilometer med tunneler fører dig en kilometer under jorden til Stawell Underground Physics Laboratory. Kredit:Imogen Crump Det tager omkring en halv time at komme til Stawell Underground -
Hvordan adskiller JWST sig fra Hubble?James Webb -rumteleskopet kan betragtes som efterfølgeren til Hubble -teleskopet. NASA/MSFC/David Higginbotham Det er let at antage, at smarte teleskoper er smarte på lignende måder. (Fancy er det te -
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaforandringerne gjorde det ubeboeligtEn kunstners gengivelse af Venus overflade. Kredit:Shutterstock Vi kan lære meget om klimaændringer fra Venus, vores søsterplanet. Venus har i øjeblikket en overfladetemperatur på 450 ℃ (temperatu
- Nyt elektrodemateriale udviklet til at øge opladningskapaciteten af lithium-batterier
- Betydningen af lydbølger
- Fysikere kaster lys over en anden form for kaos
- Nanoplasmonik gør det umulige muligt
- Generelt atomgennembrud muliggør større kontrol af fusionsenergi
- Flere bevis på, at vejret i Californien er på vej mod ekstreme