Звезды, которые проходят мимо Солнечной системы, изменили долгосрочную орбитальную эволюцию планет, включая Землю.
Известно, изменения эксцентриситета орбиты Земли сопровождают колебания климата Земли. Один из примеров такого явления — палеоцен-эоценовый термический максимум 56 млн лет назад. Тогда температура Земли поднялась на 5-8 градусов по Цельсию. Ученые и предполагали, что эксцентриситет орбиты Земли во время этого события был особенно высоким. Однако результаты нового исследования показали, что проходящие мимо планеты звезды тоже влияют на климат планеты.
Обычно исследователи используют моделирование (обратное движение), чтобы прогнозировать прошлую орбитальную эволюцию Земли и других планет Солнца. Как и с прогнозом погоды, точность этого метода снижается, если расширить его на более длительные периоды времени из-за экспоненциального роста неопределенностей. Раньше в моделировании не учитывались последствия прохождения звезд вблизи Солнца.
Когда Солнце и другие звезды вращаются вокруг центра Млечного Пути, они неизбежно проходят рядом друг с другом, иногда на расстоянии десятков тысяч астрономических единиц (1 а.е. — это расстояние от Земли до Солнца). Эти события называют звездными встречами.
Например, каждый миллион лет звезда проходит от Солнца в среднем каждый миллион лет, а каждые 20 млн лет — в пределах 10 000 а.е. Раньше ученые не учитывали это при моделировании климата планеты.
Одна из основных причин, по которой эксцентриситет орбиты Земли колеблется с течением времени — на нее влияют регулярные возмущения планет-гигантов (Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна). Когда звезды проходят вблизи Солнечной системы, они возмущают их орбиты. А это уже меняет орбитальную траекторию Земли. Таким образом, планеты-гиганты являются связующим звеном между Землей и проходящими звездами.
В итоге, орбитальная неопределенность растет еще быстрее, а временной горизонт, за которым предсказания обратного моделирования становятся ненадежными.
Это значит, что в истории Земли были эпохи, когда орбита планеты выглядела совсем по-другому, например, ее эксцентриситет был очень высоким.
Ниже можно посмотреть неопределенности орбиты Земли 56 млн лет назад из-за потенциального прохождения солнечноподобной звезды HD7977 2,8 млн лет назад.
По информации https://hightech.fm/2024/02/15/orbital-evolution-earth
Обозрение "Terra & Comp".
