我们银河系星际介质中的冷而稠密的云层比其弥散的对应物密度高出约四到五个数量级。来自波士顿大学、哈佛大学和约翰霍普金斯大学的天文学家
我们银河系星际介质中的冷而稠密的云层比其弥散的对应物密度高出约四到五个数量级。来自波士顿大学、哈佛大学和约翰霍普金斯大学的天文学家团队现已发现证据表明,在两百万至三百万年前,我们的太阳系曾遇到过其中一团稠密的云层,这团云层的密度如此之大,以至于可能会干扰太阳风。
大多数恒星都会产生恒星风并穿过周围的星际介质。
这种运动形成了一个茧,保护行星免受星际介质的影响。太阳的茧就是日光层。
它是由一股恒定的带电粒子流(称为太阳风)形成的,太阳风一直延伸到冥王星以外,将行星包裹在天文学家所称的“本地气泡”中。
它保护我们免受可能改变DNA 的辐射和银河射线的伤害,科学家认为这也是地球生命进化的原因之一。
根据新的研究,寒冷的星际云压缩了日光层,使得地球和太阳系中的其他行星短暂地处于日光层的影响之外。
波士顿大学教授梅拉夫·奥弗说:“我们的论文首次定量地表明太阳与太阳系外的某种物体发生过碰撞,并且这种碰撞会对地球的气候产生影响。”
“恒星是会移动的,现在这篇论文表明它们不仅会移动,而且还会经历剧烈的变化。”
为了研究这一现象,奥弗教授和同事们回顾了过去,利用复杂的计算机模型来直观地看到两百万年前太阳的位置,以及日球层和太阳系的其他部分。
他们还绘制了局部冷云带系统的路径,该冷云带是一串主要由氢原子构成的巨大、密集、极冷的云层。
他们的模拟表明,靠近该带状云带末端的其中一朵云,被称为“本地山猫冷云”,可能与日光层发生了碰撞。
如果发生这种情况,地球将完全暴露在星际介质中,那里的气体和尘埃与爆炸恒星留下的原子元素混合,包括铁和钚。
日光层通常能过滤掉大部分放射性粒子。但如果没有防护,这些粒子很容易抵达地球。
根据该论文,这与地质证据相一致,即同一时期的海洋、月球、南极雪和冰芯中的铁-60和钚-244同位素有所增加。
该时间也与指示冷却期的温度记录相吻合。
哈佛大学教授阿维·勒布说:“太阳系以外的宇宙邻居很少会对地球上的生命产生影响。”
“令人兴奋的是,几百万年前我们穿过浓密的云层时,地球可能暴露在更大量的宇宙射线和氢原子通量中。”
“我们的研究结果为地球生命进化与我们的宇宙邻居之间的关系打开了一扇新的窗户。”
“来自冷云的本地山猫云的外部压力可能会持续阻挡日光层几百年到一百万年,具体取决于云的大小。”
“但是,一旦地球远离冷云,日光层就会吞没包括地球在内的所有行星。”
“我们不可能知道冷云对地球的具体影响——比如它是否会引发冰河时代。”
“但星际介质中还有其他一些冷云,太阳自诞生以来的数十亿年中可能已经遇到过它们。”
“而且大概再过一百万年它就会发现更多。”
目前,作者们正在努力追踪七百万年前甚至更久远以前太阳的位置。
利用欧空局盖亚任务收集的数据可以精确定位数百万年前太阳的位置以及冷云系统,该任务正在构建银河系最大的 3D 地图,并以前所未有的方式观察恒星的移动速度。
奥弗教授说:“这片云层确实存在于我们的过去,如果我们穿过如此巨大的东西,我们就会暴露在星际介质中。”
“这只是一个开始。我们希望这篇论文能为进一步探索太阳系在遥远的过去如何受到外界力量的影响以及这些力量如何反过来塑造我们星球上的生命打开大门。”
该论文今天发表在《自然天文学》杂志上。
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