Εκατομμύρια χρόνια πριν, η Γη μπορεί να βγήκε προσωρινά από την προστατευτική ασπίδα του ήλιου, γνωστή ως ηλιόσφαιρα.
Αυτή η ασπίδα, που απεικονίζεται ως μια σκούρα γκρίζα φούσκα στο φόντο του διαστρικού διαστήματος, παίζει καθοριστικό ρόλο στη θωράκιση του πλανήτη μας από την επιβλαβή ακτινοβολία και τις κοσμικές ακτίνες.
Σύμφωνα με πρόσφατη έρευνα που δημοσιεύθηκε στο Nature Astronomy, το γεγονός αυτό θα μπορούσε να έχει εκθέσει τη Γη σε υψηλά επίπεδα ακτινοβολίας, επηρεάζοντας σημαντικά το κλίμα της.
Η μελέτη, με επικεφαλής την Merav Opher, διαστημικό φυσικό από το Πανεπιστήμιο της Βοστώνης, υποδηλώνει ότι πριν από περίπου δύο εκατομμύρια χρόνια, το ηλιακό μας σύστημα ταξίδεψε μέσα από ένα πυκνό διαστρικό νέφος, διαταράσσοντας ενδεχομένως τον ηλιακό άνεμο του ήλιου και μεταβάλλοντας το περιβάλλον της Γης.
Η ηλιόσφαιρα είναι μια προστατευτική φυσαλίδα πλάσματος που δημιουργείται από τον ηλιακό άνεμο του ήλιου, η οποία εκτείνεται πέρα από τον Πλούτωνα και περιβάλλει τους πλανήτες. Αυτή η ασπίδα είναι απαραίτητη για την προστασία της ζωής στη Γη από την ακτινοβολία που θα μπορούσε να αλλοιώσει το DNA.
Ωστόσο, η έρευνα της Opher υποδεικνύει ότι ένα ψυχρό, πυκνό διαστρικό νέφος συμπίεσε την ηλιόσφαιρα, αφήνοντας τη Γη και τους άλλους πλανήτες εκτεθειμένους στο διαστρικό μέσο για μια σύντομη περίοδο. Αυτό το διαστρικό μέσο αποτελείται από αέριο και σκόνη αναμεμειγμένα με υπολείμματα άστρων, που έχουν εκραγεί και συμπεριλαμβάνει στοιχεία, όπως σίδηρος και πλουτώνιο.
Τα μοντέλα της Opher αναδιαμόρφωσαν την κατανόησή μας για την ηλιόσφαιρα, υποδεικνύοντας ότι δομείται από τον ηλιακό άνεμο που πιέζει το διαστρικό μέσο, το χώρο μεταξύ των άστρων στο γαλαξία μας. Η πρωτοποριακή θεωρία της ότι η ηλιόσφαιρα έχει σχήμα φουσκωτού κρουασάν επηρέασε σημαντικά τον τομέα της διαστημικής φυσικής.
Τώρα, η έρευνά της αναδεικνύει πώς η ηλιόσφαιρα, μαζί με την κίνηση του ήλιου στο διάστημα, θα μπορούσε να επηρεάσει την ατμόσφαιρα και το κλίμα της Γης. Κατά τη διάρκεια της υποτροφίας της στο Ινστιτούτο Radcliffe του Χάρβαρντ, η Opher και η ομάδα της χρησιμοποίησαν προηγμένα υπολογιστικά μοντέλα για να απεικονίσουν τη θέση του ήλιου πριν από δύο εκατομμύρια χρόνια, μαζί με το υπόλοιπο ηλιακό σύστημα και την Τοπική Λωρίδα Ψυχρών Νεφών, μια ομάδα μεγάλων, πυκνών, ψυχρών νεφών που αποτελούνται κυρίως από υδρογόνο.
Οι προσομοιώσεις τους δείχνουν ότι ένα από αυτά τα νέφη, γνωστό ως Τοπική Λωρίδα Ψυχρού Νέφους, θα μπορούσε να έχει συγκρουστεί με την ηλιόσφαιρα.
Εάν συνέβαινε μια τέτοια σύγκρουση, η Γη θα ήταν πλήρως εκτεθειμένη στο διαστρικό μέσο. Κανονικά, η ηλιόσφαιρα φιλτράρει τα περισσότερα ραδιενεργά σωματίδια, αλλά χωρίς την προστασία της, τα σωματίδια αυτά θα μπορούσαν εύκολα να φτάσουν στη Γη.
Τα γεωλογικά στοιχεία υποστηρίζουν αυτή τη θεωρία, δείχνοντας αυξημένα επίπεδα ισοτόπων σιδήρου-60 και πλουτωνίου-244 σε ωκεάνια ιζήματα, χιόνι της Ανταρκτικής, πυρήνες πάγου, ακόμη και στη Σελήνη από εκείνη την περίοδο. Αυτή η έκθεση συμπίπτει με μια περίοδο ψύξης που καταγράφεται στα δεδομένα θερμοκρασίας, γεγονός που υποδηλώνει μια πιθανή σύνδεση μεταξύ της διαστρικής συνάντησης και των κλιματικών αλλαγών στη Γη.
Αν και είναι δύσκολο να προσδιοριστεί ο ακριβής αντίκτυπος του ψυχρού νέφους στη Γη, όπως για παράδειγμα αν προκάλεσε μια εποχή των παγετώνων, η Opher εξηγεί ότι η πίεση από την Τοπική Λωρίδα του Ψυχρού Νέφους θα μπορούσε να έχει μπλοκάρει την ηλιόσφαιρα για εκατοντάδες χρόνια έως ένα εκατομμύριο χρόνια, ανάλογα με το μέγεθος του νέφους. Μόλις η Γη απομακρύνθηκε από το ψυχρό νέφος, η ηλιόσφαιρα θα είχε «ξαναζωντανέψει» τους πλανήτες, συμπεριλαμβανομένης της Γης, αποκαθιστώντας την προστατευτική της ασπίδα.
Η μελέτη αυτή ανοίγει ένα νέο παράθυρο στη σχέση μεταξύ της εξέλιξης της ζωής στη Γη και του κοσμικού μας περιβάλλοντος. Η Avi Loeb, συν-συγγραφέας της μελέτης και διευθυντής του Ινστιτούτου Θεωρίας και Υπολογισμού του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ, τονίζει τη σημασία της ανακάλυψης πώς το πέρασμά μας από πυκνά νέφη πριν από μερικά εκατομμύρια χρόνια θα μπορούσε να έχει εκθέσει τη Γη σε πολύ μεγαλύτερη ροή κοσμικών ακτίνων και ατόμων υδρογόνου.
Αυτό το σπάνιο γεγονός υποδηλώνει ότι η κοσμική γειτονιά μας πέρα από το ηλιακό σύστημα μπορεί πράγματι να επηρεάσει τη ζωή στη Γη, αν και τέτοια περιστατικά είναι σπάνια.
Η Opher και η ομάδα της εργάζονται τώρα για να εντοπίσουν τη θέση του ήλιου πριν από επτά εκατομμύρια χρόνια και ακόμη πιο πίσω. Ο προσδιορισμός της θέσης του ήλιου εκατομμύρια χρόνια στο παρελθόν, μαζί με το σύστημα ψυχρών νεφών, είναι δυνατός με τη χρήση δεδομένων από την αποστολή Gaia του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος, η οποία δημιουργεί έναν τρισδιάστατο χάρτη του γαλαξία και παρέχει πρωτοφανείς πληροφορίες για τις κινήσεις των άστρων.
Αυτή η συνεχιζόμενη έρευνα υποστηρίζεται από τη NASA και η Opher ελπίζει ότι θα οδηγήσει σε περαιτέρω διερεύνηση του τρόπου με τον οποίο οι εξωτερικές δυνάμεις έχουν επηρεάσει το ηλιακό μας σύστημα κατά τη διάρκεια της ιστορίας του.
Αυτή είναι μόνο η αρχή, λέει η Opher, εκφράζοντας την ελπίδα ότι η μελέτη αυτή θα ενθαρρύνει περισσότερες έρευνες σχετικά με τους τρόπους με τους οποίους το ηλιακό σύστημα επηρεάστηκε από εξωτερικές δυνάμεις στο μακρύ παρελθόν, ρίχνοντας φως στην πολύπλοκη αλληλεπίδραση μεταξύ του πλανήτη μας και του ευρύτερου σύμπαντος.