200 萬年前太陽穿越冰冷星際雲,或是地球進入冰河時期成因之一

作者 | 發布日期 2024 年 06 月 11 日 17:53 | 分類 天文 , 航太科技 line share follow us in feedly line share
200 萬年前太陽穿越冰冷星際雲,或是地球進入冰河時期成因之一


太陽領著整個太陽系繞銀河系中心公轉,途中偶爾路過一些星際介質,最近研究人員便提出,200 萬年前太陽因曾穿越一片冰冷星際雲,導致地球短暫脫離太陽圈保護、損失來自太陽的熱量,從而進入冰河時期。

地球至少發生過 5 次主要冰河時期。第一次出現在 20 億多年前,最近一次落在約 300 萬年前。進入冰河時期原因很多,包括地球傾斜、地球自轉、板塊構造移動、火山爆發、大氣二氧化碳含量等因素,如今新研究指出,這種劇烈氣候變化還與太陽在銀河系的位置有關。

從太陽表面吹出的電漿形成稱為「太陽圈(Heliosphere)」的巨大磁性氣狀泡,包裹住整個太陽系,保護我們不受可能改變 DNA 的宇宙高能輻射和銀河射線影響。

然而太陽本身又以橢圓軌道繞銀河系中心公轉,公轉速度達每秒 220 公里左右,高速奔馳途中勢必經過銀河系其他天體或雲帶。

當天體物理學家 Merav Opher 團隊使用複雜電腦模型模擬 200 萬年前太陽在銀河系的位置、以及主要由氫原子組成的本地冷雲帶路徑,便發現太陽當時曾穿越冷雲帶末端一層稠密又冰冷的星際雲(名為 Local Lynx of Cold Cloud)。

銀河系冷雲帶壓縮太陽圈

這些雲將太陽圈壓縮至剩 0.22 個天文單位,即不到地球與太陽距離四分之一,導致地球和太陽系其他行星短暫脫離太陽圈保護、完全暴露在星際介質中(包含鐵和鈽),放射性粒子也因此更輕鬆抵達地球。

這與當前地質證據一致,即同一時期海洋、月球、南極雪、冰芯中的鐵-60、鈽-244 同位素增加,時間點也與冰河時期溫度記錄相符。如果能以相同方式測量同一時期的火星樣本,可能會發現火星在 200~300 萬年前也曾出現類似的鐵同位素峰值。

研究人員表示,來自冰冷星際雲的外部壓力可能持續影響太陽圈上百萬年,直到太陽離開星際雲,太陽圈才恢復正常形狀。

歐洲蓋亞衛星可以精確定位太陽、冷雲系統數百萬年前在銀河系的位置,團隊現在正努力追蹤太陽 700 萬年前處於何處,探討是否又曾因太陽穿越冷星際雲而引起地球進入冰河時期。

新論文發表在《自然天文學》(Nature Astronomy)期刊。

(首圖來源:pixabay