就像一艘航行在海上不断变化的天气的船一样,我们围绕中心的旅程一项新的研究表明,它经历了不同的银河环境,其中一个可能对地球气候产生了持久的影响。
观察结果最近退役的盖亚任务表明,大约 1400 万年前,我们的穿过猎户座方向的密集恒星形成区域。该区域是横跨近 9,000 光年的庞大星团网络的一部分,被雕刻成一个结构,天文学家将其称为拉德克利夫波,以纪念马萨诸塞州的哈佛拉德克利夫研究所,该波的存在是在该研究所得到证实的。
进一步的研究也许能够检验这一理论。如果在我们星球的地质记录中确实发现了异常高丰度的放射性元素(预计是由于如此大量的尘埃流入),这将加强该研究的假设,“因为你将拥有可以解释它的地质特征和天文学观点,”研究主要作者埃弗莱姆·马可尼维也纳大学天体物理学博士生告诉《生活科学》杂志。
他和他的同事在上个月发表在该杂志上的一篇论文中描述了这些发现天文学与天体物理学。然而,要在地球的地质记录中发现关键证据——一种名为铁60的稀有铁同位素在1400万年前出现丰度峰值,这种铁同位素通常由超新星释放,但在地球上极其罕见——并不容易。
“回顾过去是很困难的——无论你是在太空还是在南极洲,”泰迪·卡雷塔亚利桑那州洛厄尔天文台的一位天文学家没有参与这项新研究,他告诉《生活科学》。 “他们假设的这是一个非常令人兴奋的场景,但是找到它对地球气候至关重要的具体证据,甚至评估太阳系经历的尘埃通量的增加,可能需要相当多的时间和整个科学领域的大量工作。”
“我们真的在谈论昨天”
尽管拉德克利夫波位于我们的银河系后院,距我们仅 400 光年,但天文学家只是得益于盖亚望远镜能够精确定位已知恒星形成气体云的距离和速度,这使得天文学家能够太阳能邻里。
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利用盖亚的最新数据,马科尼和他的同事模拟了与拉德克利夫波相关的 56 个年轻星团的旅程,追踪它们当前在银河系中的轨道以及它们诞生前的轨迹,这些轨迹是从它们出生的分子云中推断出来的。马科尼说,这使得研究人员基本上能够“回到过去,看看他们过去与太阳系的关系”。
研究人员发现,我们的太阳系在大约 1400 万年前达到了距离猎户座区域最近的位置,距离至少两个当地的、尘埃较多的星团:NGC 1980 和 NGC 1981 在 65 光年范围内。地球和其他行星的形成已经超过 40 亿年。然而,从宇宙的角度来看,“我们实际上正在谈论昨天,”马可尼说。
模拟表明,我们的太阳系在这个密集区域内度过了大约 100 万年,恰逢我们星球从温暖气候向凉爽气候的“中中新世”过渡。新研究认为,这表明大量星际尘埃可能阻挡了部分太阳辐射,从而加速了全球范围内的冷却。
“这是一个很大的主张,表明银河对地球气候的影响,”卡雷塔说。但“这两个事件之间时间上的一致肯定会促使天文学家和地质学家尝试更深入地评估这种情况的可能性。”
有“合理的证据表明地球绕银河系的航行影响了它的地质”,克里斯·柯克兰澳大利亚科廷大学的一位地质学家没有参与这项新研究,他告诉《生活科学》。
例如,柯克兰之前领导的研究建议地球年轻时陨石频繁的高能撞击促成了地球上大陆地壳的形成。然而,柯克兰拒绝评论地外尘埃(而不是影响)可能影响地球气候的观点。
在这项新研究中,马科尼和他的团队指出,到达地球的外星尘埃需要比目前的水平高出至少六个数量级,才能充分解释行星规模的气候影响。更微妙、间接的影响更有可能发挥作用,这些影响将持续数十万年,将它们与当前的人类驱动的影响区分开来。”,马可尼说。
然而,即使是这些差异也很难破译,主要是因为铁 60 同位素的地质记录止于大约 1000 万年前。此外,铁 60 不稳定,半衰期约为 260 万年,这使得检测 1400 万年前发生的事件的信号尤其具有挑战性。
卡雷塔说:“回顾地球气候历史的挑战显然限制了我们评估拉德克利夫波目前对气候影响的可能性的能力,但仪器和分析技术的进步可能会帮助我们在未来做得更好。”
卡雷塔补充说,我们太阳系中可能还有其他地方,与地球景观循环地质过程不同,可能会保存尘埃本身或地外放射性元素的峰值。他说,这些可能包括月球上的深陨石坑,特别是在月球两极附近,这些陨石坑全年都没有阳光,原则上应该在很长一段时间内保持寒冷和稳定。
卡雷塔说:“太阳系范围内的过程应该留下太阳系范围内的证据。”









