Hace dos millones de años, el sistema solar encontró una densa nube interestelar que puede haber influido significativamente en el clima de la Tierra, comprimiendo la heliosfera y exponiendo al planeta a altos niveles de radiación cósmica y rayos galácticos. (Concepto del artista). Crédito: SciTechDaily.com

Una nueva investigación astrofísica destaca un importante evento cósmico ocurrido hace dos millones de años cuando el sistema solar atravesó una densa nube interestelar. Esto posiblemente alteró el clima de la Tierra, exponiéndola a una radiación cósmica intensificada, respaldada por un aumento de isótopos encontrados en los registros geológicos.

La Tierra era un lugar muy diferente hace unos dos millones de años, y nuestros primeros ancestros humanos vivían junto a tigres dientes de sable, mastodontes y enormes roedores. Y dependiendo de dónde estuvieran, quizá hacía frío: la Tierra se había caído en un congelador, con múltiples glaciaciones yendo y viniendo hasta hace unos 12.000 años. Los científicos teorizan que las edades de hielo ocurren por varias razones, incluida la inclinación y rotación del planeta, los cambios de placas tectónicas, las erupciones volcánicas y los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera.

Pero ¿qué pasa si cambios drásticos como estos no son sólo el resultado del entorno de la Tierra, sino también de la ubicación del Sol en la galaxia?

Impacto del viaje galáctico del Sol

En un nuevo artículo publicado hoy (10 de junio) en astronomía de la naturaleza, El autor principal y astrofísico Merav Opher, profesor de astronomía en la Universidad de Boston y miembro del Instituto Radcliffe de Harvard, encontró evidencia de que hace unos dos millones de años, el sistema solar encontró una nube interestelar tan densa que podría haber interferido con el viento del sistema solar. Sun Opher y sus coautores creen que esto muestra que la ubicación del Sol en el espacio puede moldear la historia de la Tierra más de lo que se pensaba anteriormente.

El papel de la heliosfera en la protección de la Tierra.

Todo nuestro sistema solar está envuelto en protección. plasma Escudo que emana del sol, conocido como heliosfera. Está formado por un flujo constante de partículas cargadas, llamado viento solar, que se extiende mucho más allá Plutóninvolucrando a los planetas en lo que Llamadas de la NASA una “burbuja gigante”. Nos protege de las radiaciones y rayos galácticos que pueden alterar ADNy los científicos creen que es parte de la razón por la que la vida evolucionó en la Tierra de la forma en que lo hizo.

Según el último artículo, la nube fría comprimió la heliosfera de tal manera que por un corto tiempo dejó a la Tierra y a los demás planetas del sistema solar fuera de la influencia de la heliosfera.

Los efectos del encuentro galáctico en la Tierra

«Este artículo es el primero en demostrar cuantitativamente que hubo un encuentro entre el Sol y algo fuera del sistema solar que habría afectado el clima de la Tierra», afirma Opher, experto en heliosfera.

Sus modelos literalmente han dado forma a nuestra comprensión científica de la heliosfera y de cómo la burbuja está estructurada por el viento solar que empuja a través del medio interestelar, que es el espacio entre las estrellas y más allá de la heliosfera en nuestra galaxia. Su teoría es que la heliosfera tiene forma de croissant esponjoso, una idea que ha sacudido a la comunidad de la física espacial. Ahora, está arrojando nueva luz sobre cómo la heliosfera y hacia dónde se mueve el Sol en el espacio pueden afectar la química atmosférica de la Tierra.

«Las estrellas se mueven, y ahora este artículo muestra no sólo que se mueven, sino que enfrentan cambios drásticos», dice Opher. Descubrió este estudio y comenzó a trabajar en él durante una beca de un año en el Instituto Radcliffe de Harvard.

Ideas de simulación sobre interacciones cósmicas

Para estudiar este fenómeno, Opher y sus colaboradores esencialmente miraron hacia atrás en el tiempo, utilizando sofisticados modelos informáticos para visualizar dónde estaba posicionado el Sol hace dos millones de años y, con él, la heliosfera y el resto del sistema solar.

También mapearon la trayectoria del sistema de Cinta Local de Nubes Frías, una serie de nubes grandes, densas y muy frías compuestas principalmente de átomos de hidrógeno. Sus simulaciones mostraron que una de las nubes cerca del final de esa cinta, llamada Lince Local de Nube Fría, podría haber chocado con la heliosfera.

Evidencia geológica y cósmica

Si eso hubiera sucedido, dice Opher, la Tierra habría estado completamente expuesta al medio interestelar, donde el gas y el polvo se mezclan con los restos de elementos atómicos de estrellas que explotaron, incluidos el hierro y el plutonio. Normalmente, la heliosfera filtra la mayoría de estas partículas radiactivas. Pero sin protección, pueden llegar fácilmente a la Tierra.

Según el artículo, esto está en consonancia con la evidencia geológica que muestra aumentos en los isótopos 60Fe (hierro 60) y 244Pu (plutonio 244) en los núcleos del océano, la Luna, la nieve y el hielo de la Antártida del mismo período. El tiempo también corresponde a registros de temperatura que indican un período de enfriamiento.

Influencias galácticas a largo plazo

«Sólo en raras ocasiones nuestra vecindad cósmica más allá del sistema solar afecta la vida en la Tierra», dice Avi Loeb, director del Instituto de Teoría y Computación de la Universidad de Harvard y coautor del artículo. “Es emocionante descubrir que nuestro paso a través de densas nubes hace unos millones de años podría haber expuesto a la Tierra a un flujo mucho mayor de rayos cósmicos y átomos de hidrógeno. Nuestros resultados abren una nueva ventana a la relación entre la evolución de la vida en la Tierra y nuestra vecindad cósmica”.

La presión hacia afuera de la Nube Fría Local Lynx podría haber bloqueado continuamente la heliosfera durante unos cientos de años a un millón de años, dice Opher, dependiendo del tamaño de la nube. «Pero tan pronto como la Tierra se alejó de la nube fría, la heliosfera se tragó todos los planetas, incluida la Tierra», dice. Y así es hoy.

Investigaciones futuras e implicaciones

Es imposible saber exactamente el efecto que tuvieron las nubes frías en la Tierra, como si pudieran haber desencadenado una era de hielo. Pero hay otras nubes frías en el medio interestelar que el Sol probablemente haya encontrado en los miles de millones de años transcurridos desde su nacimiento, dice Opher. Y probablemente encontrarás más en aproximadamente un millón de años.

Opher y sus colaboradores están trabajando ahora para rastrear dónde estaba el Sol hace siete millones de años, e incluso más atrás. Identificar la ubicación del Sol hace millones de años, así como el sistema de nubes frías, es posible con los datos recopilados por la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea, que está construyendo el mapa 3D más grande de la galaxia y ofreciendo una vista sin precedentes de la galaxia. Galaxia. la velocidad de las estrellas se mueve.

Explorando el camino pasado del Sol

«Esta nube en realidad estaba en nuestro pasado, y si atravesáramos algo tan masivo, estaríamos expuestos al medio interestelar», dice Opher. El efecto de cruzarse con tanto hidrógeno y material radiactivo no está claro, por lo que Opher y su equipo en la BU NASA-fundado SHIELD (Viento solar con intercambio iónico de hidrógeno y dinámica a gran escala) DRIVE Science Center Ahora están explorando el efecto que esto podría haber tenido en la radiación de la Tierra, así como en la atmósfera y el clima.

«Esto es sólo el comienzo», dice Opher. Ella espera que este artículo abra la puerta a una exploración mucho mayor de cómo el sistema solar fue influenciado por fuerzas externas en el pasado remoto y cómo estas fuerzas, a su vez, dieron forma a la vida en nuestro planeta.

Referencia: “Una posible exposición directa de la Tierra al medio interestelar denso y frío hace 2 a 3 millones de años” 10 de junio de 2024, Naturaleza Astronomía.
DOI: 10.1038/s41550-024-02279-8

Esta investigación fue apoyada por la NASA.