Há dois milhões de anos, o sistema solar encontrou uma densa nuvem interestelar que pode ter influenciado significativamente o clima da Terra, comprimindo a heliosfera e expondo o planeta a altos níveis de radiação cósmica e raios galácticos. (Conceito do artista.) Crédito: SciTechDaily.com
Novas pesquisas astrofísicas destacam um evento cósmico significativo há dois milhões de anos, quando o sistema solar passou por uma densa nuvem interestelar. Isto possivelmente alterou o clima da Terra, expondo-o a uma radiação cósmica intensificada, apoiada pelo aumento de isótopos encontrados em registos geológicos.
A Terra era um lugar muito diferente há cerca de dois milhões de anos, com os nossos primeiros antepassados humanos a viverem ao lado de tigres dente-de-sabre, mastodontes e enormes roedores. E, dependendo de onde estavam, podiam estar com frio: a Terra havia caído em um congelamento profundo, com múltiplas eras glaciais indo e vindo até cerca de 12.000 anos atrás. Os cientistas teorizam que as eras glaciais ocorrem por uma série de razões, incluindo a inclinação e rotação do planeta, mudanças nas placas tectônicas, erupções vulcânicas e níveis de dióxido de carbono na atmosfera.
Mas e se mudanças drásticas como estas não forem apenas resultado do ambiente da Terra, mas também da localização do Sol na galáxia?
Impacto da Jornada Galáctica do Sol
Em um novo artigo publicado hoje (10 de junho) em Astronomia da Natureza, O autor principal e astrofísico Merav Opher – professor de astronomia na Universidade de Boston e membro do Harvard Radcliffe Institute – encontrou evidências de que há cerca de dois milhões de anos, o sistema solar encontrou uma nuvem interestelar tão densa que poderia ter interferido com o vento solar do Sol. Opher e os seus co-autores acreditam que isto mostra que a localização do Sol no espaço pode moldar a história da Terra mais do que se pensava anteriormente.
O papel da heliosfera na proteção da Terra
Todo o nosso sistema solar está envolto em uma proteção plasma escudo que emana do sol, conhecido como heliosfera. É feito de um fluxo constante de partículas carregadas, chamado vento solar, que se estende bem além Plutãoenvolvendo os planetas no que Chamadas da NASA uma “bolha gigante”. Ele nos protege da radiação e dos raios galácticos que podem alterar ADNe os cientistas acreditam que é parte da razão pela qual a vida evoluiu na Terra daquela maneira.
De acordo com o último artigo, a nuvem fria comprimiu a heliosfera de tal forma que colocou brevemente a Terra e os outros planetas do sistema solar fora da influência da heliosfera.
Os efeitos do encontro galáctico na Terra
“Este artigo é o primeiro a mostrar quantitativamente que houve um encontro entre o Sol e algo fora do sistema solar que teria afetado o clima da Terra”, diz Opher, especialista em heliosfera.
Os seus modelos moldaram literalmente a nossa compreensão científica da heliosfera e de como a bolha é estruturada pelo vento solar que empurra o meio interestelar – que é o espaço entre as estrelas e para além da heliosfera na nossa galáxia. Sua teoria é que a heliosfera tem o formato de um croissant fofo, uma ideia que abalou a comunidade da física espacial. Agora, ela está lançando uma nova luz sobre como a heliosfera e por onde o Sol se move no espaço podem afetar a química atmosférica da Terra.
“As estrelas movem-se e agora este artigo mostra não só que elas se movem, mas que enfrentam mudanças drásticas”, diz Opher. Ela descobriu e começou a trabalhar neste estudo durante uma bolsa de um ano no Harvard Radcliffe Institute.
Insights de simulação sobre interações cósmicas
Para estudar este fenómeno, Opher e os seus colaboradores olharam essencialmente para trás no tempo, utilizando modelos informáticos sofisticados para visualizar onde o Sol estava posicionado há dois milhões de anos – e, com ele, a heliosfera e o resto do sistema solar.
Eles também mapearam o caminho do sistema Local Ribbon of Cold Clouds, uma série de nuvens grandes, densas e muito frias, compostas principalmente de átomos de hidrogênio. As suas simulações mostraram que uma das nuvens perto do final dessa faixa, denominada Local Lynx of Cold Cloud, poderia ter colidido com a heliosfera.
Evidências Geológicas e Cósmicas
Se isso tivesse acontecido, diz Opher, a Terra teria ficado totalmente exposta ao meio interestelar, onde gás e poeira se misturam com os restos de elementos atômicos de estrelas que explodiram, incluindo ferro e plutônio. Normalmente, a heliosfera filtra a maioria dessas partículas radioativas. Mas sem proteção, eles podem facilmente chegar à Terra.
De acordo com o artigo, isso está de acordo com evidências geológicas que mostram aumento dos isótopos 60Fe (ferro 60) e 244Pu (plutônio 244) no oceano, na lua, na neve antártica e nos núcleos de gelo do mesmo período. O tempo também corresponde aos registros de temperatura que indicam um período de resfriamento.
Influências Galácticas de Longo Prazo
“Só raramente a nossa vizinhança cósmica além do sistema solar afeta a vida na Terra”, diz Avi Loeb, diretor do Instituto de Teoria e Computação da Universidade de Harvard e coautor do artigo. “É emocionante descobrir que a nossa passagem através de nuvens densas há alguns milhões de anos poderia ter exposto a Terra a um fluxo muito maior de raios cósmicos e átomos de hidrogénio. Os nossos resultados abrem uma nova janela para a relação entre a evolução da vida na Terra e a nossa vizinhança cósmica.”
A pressão externa do Lince Local da Nuvem Fria poderia ter bloqueado continuamente a heliosfera durante algumas centenas de anos a um milhão de anos, diz Opher – dependendo do tamanho da nuvem. “Mas assim que a Terra se afastou da nuvem fria, a heliosfera engoliu todos os planetas, incluindo a Terra”, diz ela. E é assim que é hoje.
Pesquisas e Implicações Futuras
É impossível saber o efeito exato que as nuvens frias tiveram na Terra – como se pudessem ter desencadeado uma era glacial. Mas existem algumas outras nuvens frias no meio interestelar que o Sol provavelmente encontrou nos bilhões de anos desde que nasceu, diz Opher. E provavelmente encontrará mais daqui a um milhão de anos ou mais.
Opher e os seus colaboradores estão agora a trabalhar para rastrear onde estava o Sol há sete milhões de anos, e ainda mais atrás. Identificar a localização do Sol há milhões de anos atrás, bem como do sistema de nuvens frias, é possível com dados recolhidos pela missão Gaia da Agência Espacial Europeia, que está a construir o maior mapa 3D da galáxia e a dar uma visão sem precedentes da galáxia. a velocidade das estrelas se move.
Explorando a trajetória passada do Sol
“Esta nuvem esteve de facto no nosso passado e, se atravessássemos algo tão massivo, ficaríamos expostos ao meio interestelar”, diz Opher. O efeito de cruzar caminhos com tanto hidrogênio e material radioativo não é claro, então Opher e sua equipe na BU’s NASA-financiado SHIELD (vento solar com troca de íons de hidrogênio e dinâmica em larga escala) DRIVE Science Center estão agora explorando o efeito que isso poderia ter tido na radiação da Terra, bem como na atmosfera e no clima.
“Este é apenas o começo”, diz Opher. Ela espera que este artigo abra as portas para uma exploração muito maior de como o sistema solar foi influenciado por forças externas no passado remoto e como essas forças, por sua vez, moldaram a vida no nosso planeta.
Referência: “Uma possível exposição direta da Terra ao meio interestelar denso e frio de 2 a 3 milhões de anos atrás” 10 de junho de 2024, Astronomia da Natureza.
DOI: 10.1038/s41550-024-02279-8
Esta pesquisa foi apoiada pela NASA.
