一颗经过的恒星在 5600 万年前导致地球变暖吗?
如果我们的太阳系看起来很稳定,那是因为我们短暂的寿命使它看起来如此。大地自转,黑夜追随白昼,月亮在光和影中移动,太阳挂在天空中。
但实际上,一切都在移动并影响其他一切,我们观察到的微妙平衡很容易被打破。经过的恒星会不会扰乱了地球的轨道,并在我们星球的过去迎来了巨大的气候变化?
恒星飞越是指另一颗恒星经过我们的太阳系足够近的地方,造成一些干扰。我们在银河系的社区人口相对稀少,因此恒星飞越比银河系的其他地方更罕见。但它们仍然会发生。
最著名的可能是朔尔茨的明星。大约 70,000 年前,它穿过了奥尔特云,这是我们太阳系的长周期彗星和冰冷小行星的外围储存库。
它可能扰动了一些来自奥尔特云的彗星,但如果它确实如此,我们要几百万年才能知道。这就是彗星到达太阳系内部所需的时间。
Scholz 的星星说明了恒星飞越的风险。科学家们想知道这些飞越是否在过去通过改变地球的轨道来影响地球的气候。
将出现在天体物理学杂志检查恒星飞越,看看这是否属实。它的标题是”在过去 5600 万年中,逝世的星星对古气候重建没有影响。“作者是 Richard Zeebe 和 David Hernandez。Zeebe来自夏威夷大学海洋与地球科学与技术学院,Hernandez来自耶鲁大学天文学系。
作者写道:“经过的恒星(也称为恒星飞越)对太阳系的长期动力学演化、奥尔特云彗星注入太阳系、跨海王星天体的特性等等都有显着影响。
“基于简化的太阳系模型,......最近有人提出,经过的恒星也是 ∼50 Myr 之前古气候的重要驱动力,包括一场称为古新世-始新世热极值 (PETM) 的气候事件(∼56 Myr 前)。
这PETM 公司全球气温上升了 5-8 °C (9-14 °F),大量碳流入大气和海洋。温度上升需要 10,000 或 20,000 年,持续了大约 100,000 或 200,000 年。
它对生物圈的影响是巨大的。许多海洋生物灭绝,热带和亚热带地区向两极延伸,灵长类动物和其他哺乳动物出现。
原因仍在争论中,并且有几种假设。它们包括火山喷发、彗星撞击、释放甲烷包合物和轨道强迫。
研究人员认为,这些巨行星在恒星飞越过程中发挥着重要作用。当一颗漫游的恒星经过时,巨行星的引力场可以放大飞越的影响,然后改变较小行星的轨道。
为了找出恒星飞越是否可能是导致 PETM 和其他气候变化的原因,研究人员在 400 次模拟中使用了最先进的太阳系模型和随机恒星参数。恒星飞越的总数为 1,800 次。
研究同样问题的其他研究人员发现,恒星飞越可能改变了地球的古气候。
在去年发表的一篇论文中,行星科学家内森·凯布 (Nathan Kaib) 和肖恩·雷蒙德 (Sean Raymond) 说,“在这里,我们提供了包括太阳附近恒星群的模拟,我们发现,近距离经过的场恒星通过它们在巨行星上的引力扰动改变了我们整个行星系统的轨道演化。
他们还写道,“尽管恒星通道的影响需要数千 [数百万年] 才能显着显现出来,但地球和其他行星的长期轨道演化与这些恒星有关。
然而,Zeebe 和 Hernandez 得出了不同的结论。“与 Kaib 和 Raymond 相比,我们发现过去 56 Myr 中经过的星星对古气候重建没有影响,”他们写道。
结果不同的原因之一是用于理解飞越的模型的完整性。例如,一些太阳系模型排除了月球。
作者写道:“运行包含所有已知次级效应的准确、最先进的太阳系模型在计算上是昂贵的。“因此,例如,对 Gyr 时间尺度的长期研究往往基于简化的太阳系模型,或者仅基于外行星。”
通过使用更完整的太阳系模型,Zeebe 和 Hernandez 表明,恒星飞越不太可能像 PETM 那样成为地球剧烈古气候变化的幕后推手。他们指出月球具有稳定作用,排除它的模型得出了可疑的结论。
作者解释说:“相比之下,使用最先进的太阳系模型,包括月球贡献和 J2(月亮和太阳的四极矩)以及随机恒星参数,我们发现经过的恒星对过去 56 Myr 的古气候重建没有影响。即使是非常接近的飞越似乎也没有效果。
过去有很多精彩的飞越,未来还会有更多。
橙矮星 Gliese 710 预计将在大约 129 万年内出现在 0.1663 光年或 10,520 个天文单位内。它有 86% 的机会穿过奥尔特云,一些研究人员表示,它可能会引发一大群彗星进入太阳系内部。这次飞越会引发地球气候的巨大变化吗?
存在很多不确定性,了解恒星飞越的过去和未来以及它们如何影响地球气候,归根结底取决于我们的科学模型有多详细。
“我们的结果表明,一个完整的物理模型对于准确研究恒星飞越对地球轨道演化的影响至关重要,”作者总结道。