Hace unos dos millones de años, la Tierra era un lugar muy diferente, donde nuestros primeros ancestros humanos vivían junto a leones dientes de sable, mastodontes y roedores gigantes. Y, dependiendo de dónde estuvieran, podrían haber sido fríos: la Tierra se congeló profundamente, con múltiples edades de hielo yendo y viniendo hasta hace unos 12.000 años. Los científicos teorizan que las edades de hielo ocurren por varias razones, incluida la inclinación y rotación del planeta, cambios en las placas tectónicas, erupciones volcánicas y niveles de dióxido de carbono atmosférico. Pero ¿qué pasa si cambios tan drásticos son el resultado no sólo de la atmósfera de la Tierra sino también de la posición del Sol en la galaxia?
En un nuevo artículo publicado en astronomía de la naturaleza, El autor principal y astrofísico Mirav Ofer, profesor de astronomía en la Universidad de Boston y miembro del Instituto Radcliffe de Harvard, encontró evidencia de que hace unos 2 millones de años, el Sistema Solar encontró una nube interestelar tan densa que podría haber interferido con la El viento solar del sol. Ofer y sus coautores creen que esto sugiere que la posición del Sol en el espacio puede haber dado forma a la historia de la Tierra más de lo que se pensaba anteriormente.
Todo nuestro sistema solar está envuelto en un escudo protector de plasma que emana del Sol, llamado heliosfera. Es creado por una corriente constante de partículas cargadas, llamado viento solar, que pasa junto a Plutón, envolviendo al planeta en lo que la NASA llama “una burbuja gigante”. Nos protege de la radiación y los rayos galácticos que pueden cambiar el ADN, y los científicos creen que es parte de la razón por la que la vida evolucionó en la Tierra. Según el último artículo, la nube fría comprimió la heliosfera de tal manera que expulsó brevemente a la Tierra y a otros planetas del sistema solar fuera de la influencia de la heliosfera.
“Este artículo es el primero en demostrar cuantitativamente que hubo una colisión entre el Sol y un objeto fuera del Sistema Solar que habría afectado el clima de la Tierra”, afirma Ofer, experto en heliosfera. Sus modelos literalmente han dado forma a nuestra comprensión científica de la heliosfera y de cómo la burbuja se forma por el viento solar contra el medio interestelar: el espacio entre las estrellas de nuestra galaxia y la heliosfera es un lugar fuera de ella. Su teoría es que la heliosfera tiene forma de croissant hinchado, una idea que sacudió a la comunidad de la física espacial. Ahora, está arrojando nueva luz sobre cómo la heliosfera y el lugar por donde pasa el Sol a través del espacio pueden afectar la química atmosférica de la Tierra.
“Las estrellas se mueven, y ahora este artículo demuestra no sólo que se mueven, sino que cambian drásticamente”, afirma Ofer. Descubrió el estudio por primera vez y comenzó a trabajar en él durante una beca de un año en el Instituto Radcliffe de Harvard.
Para estudiar este fenómeno, Ofer y sus colegas esencialmente miraron hacia atrás en el tiempo, utilizando modelos informáticos de última generación para imaginar dónde se encontraba el Sol hace dos millones de años, y con él la heliosfera y el resto de la Tierra. sistema solar. También mapearon la trayectoria del sistema de la Cinta Local de Nubes Frías, una cadena de nubes grandes, densas y muy frías compuestas principalmente de átomos de hidrógeno. Sus simulaciones sugieren que una de las nubes cerca del final de esta cinta, denominada Enlaces Locales de Nube Fría, puede colisionar con la heliosfera.
Si ese fuera el caso, dice Ofer, la Tierra habría estado completamente expuesta al medio interestelar, donde el gas y el polvo se mezclan con los elementos atómicos sobrantes de las estrellas en explosión, incluidos el hierro y el plutonio. Normalmente, la heliosfera filtra la mayoría de estas partículas radiactivas. Pero sin protección, pueden llegar fácilmente al suelo. Según el artículo, esto es consistente con la evidencia geológica que muestra que los isótopos 60Fe (hierro 60) y 244Pu (plutonio 244) en el océano, la Luna, el hielo antártico y el núcleo de hielo aumentaron durante el mismo período. El momento también coincide con el registro de temperatura que indica un período de enfriamiento.
“Nuestra vecindad cósmica fuera del sistema solar casi nunca afecta la vida en la Tierra”, dice Avi Loeb, director del Instituto de Teoría y Computación de la Universidad de Harvard y autor del artículo. “Es emocionante descubrir que nuestro paso a través de densas nubes hace unos millones de años podría haber expuesto a la Tierra a un enorme flujo de rayos cósmicos y átomos de hidrógeno. Nuestros hallazgos abren una nueva ventana a la relación entre la evolución de la vida en la Tierra. nuestro vecindario cósmico.”
La presión externa de los enlaces locales de nubes frías puede bloquear continuamente la heliosfera durante unos cientos de años hasta un millón de años, dice Ofer. “Pero a medida que la Tierra se alejó de la nube fría, la heliosfera envolvió a todos los planetas, incluida la Tierra”, dice. Y hoy es lo mismo.
Es imposible saber qué efecto tienen las nubes frías en la Tierra, por ejemplo, si podrían provocar una era de hielo. Pero hay otras nubes frías en el medio interestelar que el Sol ha encontrado en los miles de millones de años transcurridos desde su formación, dice Ofer. Y probablemente tropiece dentro de otro millón de años. Ofer y sus colegas ahora están trabajando para descubrir dónde estaba el sol hace siete millones de años, e incluso más. Determinar la ubicación del Sol hace millones de años, así como los sistemas de nubes frías, es posible con los datos recopilados por la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea, creando el mapa 3D más grande de la galaxia y una vista sin precedentes. Estrellas que se mueven rápidamente.
“Esta nube realmente estaba en nuestro pasado, y si cruzamos algo tan grande, quedamos expuestos al medio interestelar”, dice Ofer. El efecto de cruzarse con tanto hidrógeno y material radiactivo no está claro, por lo que Ofer y su equipo en los centros científicos DRIVE SHIELD (Solar wind with Hydrogen Ion Exchange and Large-scale Dynamics) de BU, financiados por la NASA, ahora están explorando sus implicaciones. Se trataba de la radiación de la Tierra, así como de la atmósfera y el clima.
“Esto es sólo el comienzo”, dice Ofer. Ella espera que el artículo abra la puerta a una exploración mucho mayor de cómo el sistema solar se vio afectado por fuerzas externas en el pasado profundo y cómo esas fuerzas han dado forma a la vida en nuestro planeta.
Esta investigación fue apoyada por la NASA.
