Проходящие мимо Солнечной системы звезды могли изменить орбиты ее планет
Наука

Проходящие мимо Солнечной системы звезды могли изменить орбиты ее планет

15 февраля 2024 года, 12:13

За последние десятилетия ученые научились реконструировать изменения орбиты Земли в масштабах десятков миллионов лет. На первый взгляд, довольно точно, но все ли значимые факторы принимаются во внимание? Команда планетологов пришла к выводу, что нет, и предложила новую схему, учитывающую влияние на Солнечную систему дрейфующих мимо нее звезд. Это должно резко повысить точность моделирований и, возможно, даже объяснить некоторые массовые вымирания.

Планеты движутся вокруг Солнца довольно хаотично, и «опрокидывание» моделей их орбит далеко в прошлое стало возможным лишь благодаря современным компьютерам. Первые расчеты, охватывающие миллионы лет космического движения, появились на рубеже 1980-х и 1990-х годов. Сейчас ученые довольно уверенно рассуждают о том, как орбита Земли выглядела 50 и даже 100 миллионов лет назад.

Однако исследователи Натан Каиб и Шон Реймонд решили поколебать эту уверенность. Дело в том, что многие модели рассматривают Солнечную систему как изолированную структуру «в вакууме». Но это не так: мимо нас постоянно проходят достаточно массивные блуждающие звезды, причем иногда довольно близко. И это не говоря о периодических сближениях с нашими соседями, вроде Проксимы Центавра.

«Возмущения от пролетающих звезд изменяют долгосрочную орбитальную эволюцию планет. Одна из причин, по которой это важно, заключается в том, что геологические данные показывают: изменения эксцентриситета орбиты Земли сопровождается колебаниями земного климата. Если мы хотим наилучшим образом искать причины древних климатических аномалий, важно иметь представление о том, как выглядела орбита Земли во время этих эпизодов», — отметил Каиб.

Рассчитано, что в среднем раз в миллион лет звезда проходит в пределах 50 тысяч астрономических единиц от Солнца, а раз в 20 миллионов лет — приближается на 10 тысяч а. е. Прежде всего, такое «вторжение» приводит к изменениям орбит газовых и ледяных гигантов, а уж они, в свою очередь, воздействуют на Землю.

«Одним из примеров такого события является палеоцен-эоценовый тепловой максимум 56 миллионов лет назад, когда температура Земли повысилась на 5-8 градусов по Цельсию. Уже предполагалось, что эксцентриситет орбиты Земли был тогда особенно высок, но наши результаты показывают, что проходящие звезды делают подробные прогнозы весьма неопределенными. Так что возможен гораздо более широкий спектр поведения орбиты, чем считалось ранее», — замечают исследователи.

Проводя собственные моделирования, ученые установили, что с течением времени подобные неопределенности накапливаются и нарастают в геометрической прогрессии. А значит, любые «точные» расчеты орбиты 70 или 100 миллионов лет назад следует поставить под сомнение.

«Учитывая полученные результаты, мы выделили одно известное недавнее событие: прохождение мимо нас солнцеподобной звезды HD 7977, произошедшее 2,8 миллиона лет назад, которое потенциально было достаточно мощным, чтобы изменить все прогнозы на тему того, какой была орбита Земли примерно 50 миллионов лет назад», — подчеркнул Каиб.

Современные модели показывают, что древние климатические колебания на Земле, неоднократно приводившие к массовым вымираниям, часто коррелировали с изменениями ее орбиты. А значит, если ученые наконец-то научатся досконально высчитывать орбитальные колебания, то получат ключи к разгадке таких катастрофических событий, как Пермское или Триасовое вымирания, ставящие в тупик уже не одно поколение палеонтологов.