Этот пост добавлен читателем Naked Science в раздел «Сообщество». Узнайте как это сделать по ссылке.

1,3 тыс

Звезды, проходящие мимо Солнечной системы, повлияли на движение Земли 

Солнечная система находится в Млечном Пути, мимо нее постоянно движутся звезды, которые своим гравитационным полем могут оказывать влияние на эксцентриситет Земли. Оказалось, что такое влияние во многом управляет климатом нашей планеты и даже обеспечило самую теплую эпоху в ее истории. 

© Getty Image
© Getty Image

Земля движется вокруг Солнца почти по окружности. Отклонение от идеальной траектории движения оценивается с помощью эксцентриситета (е), который принимает значение от нуля (окружность) до единицы (вытянутый эллипс). У нашей планеты степень отклонения от окружности равна 0,0167, лидер Солнечной системы — Меркурий с e=0,2056. Благодаря относительно небольшому эксцентриситету на Земле нет большого перепада температур в течение года.

За последние 30-40 лет компьютерное моделирование помогло астрофизикам в изучении орбитальной эволюции планет Солнечной системы, отодвинув горизонт исследования на миллионы лет назад. Однако вместе с увеличением доступного отрезка времени выросло количество условий, которые влияют на точность результатов. Гравитационные поля планет-гигантов и астероидов, которые действуют на планеты Солнечной системы, — одно из главных условий, отмеченное учеными.

Двое астрофизиков опубликовали в The Astrophysical Journal Letters исследование, в котором рассчитали, как звезды за пределами Солнечной системы влияют на эксцентриситет Земли. Авторы указывают на то, что в предыдущих работах исследователи рассматривали Солнечную систему как изолированную. Это условие ошибочно, так как Солнечная система находится в Млечном Пути.

Стандартное отклонение эксцентриситета орбиты Земли для четырех вариантов. Первый — Солнечная система изолирована. Второй — Солнечная система изолирована, но учитывается влияние астероидов на движение Земли. Третий — Солнечная система не изолирована, учитывается влияние звезд за пределами системы. Четвертый — Солнечная система не изолирована, учитывается влияние звезд и астероидов за пределами системы. / © The Astrophysical Journal Letters
Стандартное отклонение эксцентриситета орбиты Земли для четырех вариантов. Первый — Солнечная система изолирована. Второй — Солнечная система изолирована, но учитывается влияние астероидов на движение Земли. Третий — Солнечная система не изолирована, учитывается влияние звезд за пределами системы. Четвертый — Солнечная система не изолирована, учитывается влияние звезд и астероидов за пределами системы. / © The Astrophysical Journal Letters

Астрофизики использовали модифицированную версию гибридного интегратора MERCURY для моделирования. Это позволило исследователям включать в эксперимент произвольное количество объектов со звездной массой, а также учитывать релятивистскую орбитальную прецессию. Ученые генерировали ситуации, в которых звезды в пределах одного парсека (3,26 светового года) от Солнечной системы оказывают влияние на движение планет внутри системы. Расстояние больше одного парсека требовало чрезвычайно больших масс и малых скоростей звезд. Также астрофизики не учитывали влияние Луны на Землю, сжатие Солнца, приливные эффекты и эффекты твердого тела.

Авторы пришли к выводу, что влияние звезд уменьшает временной отрезок для предсказания эволюции орбиты Земли на 10%, что больше, чем влияние астероидов. Воздействие на орбитальное движение внутренних планет оказывают в основном планеты-гиганты, на которые, в свою очередь, действуют звезды за пределами Солнечной системы. Наибольший вклад в долгосрочную эволюцию орбиты Земли делает Юпитер.

Астрофизики считают, что звезда HD 7977 с массой, немного превышающей солнечную, около 2,8 миллиона лет назад повлияла на эволюцию орбитального движения Земли. Вероятность того, что звезда находилась примерно на 3900 астрономических единиц от Солнечной системы, равна 5%. Однако исследователи подчеркивают важность этого события.

«Следует отметить, что расстояние в 3900 астрономических единиц, вероятно, сделало прохождение HD 7977 мимо Солнечной Системы одним из 10 самых влиятельных за всю историю Солнечной системы», — отметили авторы исследования.

Они также определили возможный максимальный эксцентриситет Земли, которого она достигла 55-56 миллионов лет назад. Значение эксцентриситета колеблется от 0,0546 до 0,0555 (±0,00045), если в экспериментах Солнечная система была изолированной. А при влиянии звезд, в том числе HD 7977, диапазон максимального эксцентриситета составлял 0,0500-0,0569 (±0,0035). Другими словами, эксцентриситет Земли был больше примерно в три раза.

Астрофизики видят связь между максимальным эксцентриситетом планеты и периодом с палеоцен-эоценовый термическим максимумом. В это время произошло резкое потепление климата Земли, изменился состав атмосферы, а разнообразие ископаемых видов существенно выросло (в частности, первые достоверные остатки наших предков приматов относятся именно к этому периоду).

Ученые пришли к весьма нетривиальному выводу, что период самой вытянутой орбиты нашей планеты одновременно был периодом самого теплого климата за последние полмиллиарда лет как минимум. Между тем с климатической точки зрения неясно, как сильно изменяющаяся на протяжении года солнечная инсоляция могла бы привести к такому результату. Объяснение этого вопроса потенциально представляет серьезный интерес для наук о Земле.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK

Комментарии

1 Комментарий
Ну вот ученые опять придумали гипотезу. Но существует гипотеза более обоснованная. Наклон земной оси, да и других планет солнечной системы результат воздействия гравитации ЧД прошедшей через Солнечную систему. Так же ЧД вытащила Солнечную систему из плоскости эклиптики Млечного пути. Сейчас Солнечная система движется прочь, вслед за ЧД. Астрономы придумали волнообразное движение Солнечной системы объясняющее её такое направление, якобы впоследствии система вернется в плоскость эклиптики, но объяснить причины не смогли. Прохождение ЧД через Солнечную систему вызвало падение в центр Солнечной системы массы астероидов из пояса Оорта и пояса Койпера. Результатом стала глобальная катастрофа, мы её называем всемирный потоп. Развитие катастрофы описал и смоделировал Михаил Калмыков. Смотрите на YouTube плейлист "Незаметный апокалипсис", "Кто наклонил Земную ось" канала "Эпоха недоверия". Рекомендую (не реклама), очень интересно. "Нашу ЧД" снял самым первым снимком Джеймс Уээб.
9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

12 сентября, 09:45
Любовь С.

Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.

11 сентября, 17:29
Елизавета З.

«Яндекс» выложил в открытый доступ Alice AI Search Pretrain — свою компактную языковую модель, обученную с нуля. Она обладает обширными знаниями и способна быстро давать содержательные ответы даже при большом количестве запросов.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]