当前位置: 华文问答 > 科学

与宇宙云的戏剧性碰撞可能导致地球的最后一个冰河时代

2024-06-23科学

哈勃太空望远镜捕获的宇宙云。

欧空局/哈勃/美国宇航局

一组科学家认为,与宇宙云的碰撞可能会极大地改变我们星球的气候。

准确地说,一项新的研究表明,大约在12,000年前结束的最后一个冰河时代可能是由星际冷气体云引起的。当宇宙云与地球相互作用时,它可能剥夺了对太阳的保护,引发了连锁反应。

现在,该团队正在执行一项任务,即绘制太阳在星际介质中的路径。通过这样做,他们可以确定类似的互动是否导致了其他重大事件。不仅如此,他们还可以看到我们星球的未来。

「我们需要绘制太阳的轨迹,并绘制出这是多么普遍 - 这是我们将要追求的研究的新方向,」波士顿大学太空物理学家Merav Opher在接受IE采访时表示。

太阳系不是静止的

虽然我们知道我们的太阳系由于宇宙的膨胀而在太空中飞驰,但很容易陷入将太阳视为静态物体的陷阱。

这种想法忽略了大部分空间由物质和辐射组成,即所谓的星际介质。星际介质(ISM)是大量气体和尘埃云的家园,有朝一日,这些气体和尘埃云可能会在恒星系统穿越太空时与恒星系统相撞。根据它们的相互作用,这些云可以留下永恒的印记。

事实上,「星星不是静止的;他们在周围的媒体中移动,「Opher解释道。「我们的太阳在其一生中穿过ISM的各个区域,它遇到的不同环境可能影响了日光层。

事实上,「研究人员推测,每隔109年,太阳就会遇到密集的分子云,这些分子云的密度比其他ISM高4-5个数量级,」Opher告诉IE。「然而,到目前为止,还没有人绘制出太阳的路径,也没有人确定太阳可能与哪个ISM接触。

在他们发表在 【自然天文学】 上的研究中,Opher和她的同事们详细提供了太阳系在大约200万至300万年前与宇宙云相遇的证据。他们使用最先进的计算机模型来模拟太阳和地球相对于宇宙云的位置。

通过追踪200万年前的进展,他们发现我们的太阳系可能与一种称为「局部冷云带」的密集冷气体云相互作用。这片云的一个特定部分,称为「冷云的本地猞猁」,可能影响了日光层。

宇宙冲突可能开启了冰河时代

Opher和她的团队认为,我们的太阳系与冷云本地猞猁的相互作用可能对地球产生了巨大的影响。宇宙云将与太阳的日光层相互作用,因此它将剥夺地球对强宇宙辐射的大部分保护。
日光层是太阳最外层的大气层,保护太阳系免受星际辐射。通过剥夺这种保护,与宇宙云的碰撞可能开启了最后一个冰河时代,使地球暴露在星际空间的恶劣条件下。
地球的最后一个冰河时代大约在12,000年前结束,但据信它始于大约200万年前。
「使用最先进的日光层模拟,」Opher说,「我们表明,在太阳穿过这些密集的冷云之一时,日光层会被急剧压缩,地球会被迫离开它的保护囊,让它暴露在ISM和云的内容中。

令人难以置信的是,这种宇宙相遇的证据被埋在我们的脚下。在他们的研究中,该团队详细介绍了地质学家如何在可追溯到200万年前的地球和月球样本中发现同位素铁60和钚244的增加。

「最近,地质学家在深海沉积物和铁锰结壳、南极雪和月球样本中的地外放射性同位素中发现了大约200-3百万年前的峰值,」Opher解释说。他们发现了「放射性铁-60和钚-244。这些同位素是由在星际介质中爆炸的超新星(大质量恒星)产生的。

宇宙云会周期性地改变我们的气候吗?

这些结果使研究小组质疑过去的其他事件是否对我们的星球产生了类似的影响。如果他们能够追溯到几百万年前太阳在ISM中的位置,他们就有可能在类似事件发生之前预测它们。
他们的研究提出了几个有趣的问题。太阳系外的物体会在我们有生之年影响气候吗?太阳在宇宙中的位置会不会造成持续的影响?或者这可能是一个只相隔数千年或数百万年的事件?
「似乎[这些事件]比我们想象的要普遍得多,」Opher告诉IE,并补充说她的团队还发现了700万年前类似遭遇的一些证据。
这为科学界开辟了新的研究途径。通过星际介质绘制太阳系的轨迹,他们可以了解我们星球的过去——甚至可能是它的未来。宇宙云的相遇会影响子孙后代吗?Opher告诉IE,这种情况很有可能发生,她的团队也在努力预测未来的事件。

宇宙云的发现开辟了新的研究途径

另一个研究领域与这些事件对突然暴露于大量宇宙辐射的生命形式的影响有关。

根据Opher的说法,对日光层的影响可能会增加生命形式对宇宙辐射的暴露。「我们也在探索当时对生物多样性的影响,」她说。「这是另一条需要探索的途径。」

该团队仍在调查我们星球最近与宇宙云的相遇。虽然地质证据证实了他们的模拟发现,但还需要更多的工作。就目前而言,关于漫画云冲突可能导致冰河时代的说法并没有得到强有力的证据证实。

「目前,我们正专注于使用最先进的气候模型来调查对气候的影响 - 到目前为止,还没有任何定量估计,」Opher说。「我们还希望预测辐射量和对气候的[由此]影响。

「与此同时,我们与天文学家合作,绘制了几百万年来太阳的位置,」她继续说道。

有很多数据需要处理,Opher的团队希望很快能得到更多的答案。他们将调查欧洲航天局盖亚天文台的天文数据,该天文台自2013年以来一直在运行。盖亚的任务是对我们银河系中大约17亿颗恒星进行编目。它对大片天空进行了观测,使天文学家能够极其精确地磨练他们的模型。

根据Opher的说法,盖亚卫星使我们能够绘制太阳的位置以及它在数千万年内精确地遇到的情况。更重要的是,「还有地球的温度估计可以追溯到5000万年,所以将两者联系起来会很好,」Opher补充道。