Galaktikus hullám változtathatta meg a Föld klímáját a miocén korban

Egy új tanulmány szerint körülbelül 14 millió évvel ezelőtt Naprendszerünk egy kiterjedt csillagkeletkezési területen haladt át a Tejútrendszerben. Ez a kozmikus találkozás intersztelláris poráradatot juttathatott bolygónkra, éppen akkor, amikor a Föld melegebb klímából hűvösebbre váltott, és elkezdett terjeszkedni az Antarktiszi-jégtakaró. Bár a globális lehűlés mögött valószínűleg sokféle tényező állt, a kutatók felvetik, hogy a galaktikus „hullámon” át vezető poros kitérő is hozzájárulhatott a folyamat felerősödéséhez.

Körutazás a Tejútrendszerben

Amint Naprendszerünk a galaxis középpontját keringi, különféle kozmikus „szomszédságokon” halad át, akárcsak egy hajó, amely különböző óceáni áramlatokkal találkozik. Az Európai Űrügynökség Gaia űrtávcsövének – amely csak nemrég fejezte be küldetését – adatai alapján a csillagászok felfedezték, hogy a Naprendszer 14 millió évvel ezelőtt a csillagdús Orion irányába sodródott. Ez a régió, amelyet Radcliffe-hullámnak neveztek el (a massachusettsi Harvard Radcliffe Intézetről, ahol a hullám létezését megerősítették), mintegy 9000 fényév hosszan nyúlik el. Bolygónk nagyjából egymillió éves „kalandja” ebben a sűrűn teli vidékben a szokásosnál nagyobb mennyiségű csillagközi porral járhatott, írja a LifeScience.

Lehetséges klímaváltozási hatások

A kutatók szerint ez a kozmikus találkozás időben egybeesik a Föld egyik kulcsfontosságú átmenetével, amikor a klíma lehűlt, és megnövekedett a jég borította terület az Antarktiszon. A tanulmány vezető szerzője, Efrem Maconi – a Bécsi Egyetem asztrofizikai doktori hallgatója – rámutat, hogy a megnövekedett por mennyisége esetleg szűrhette a Nap sugárzását, így fokozva a bolygó lehűlését. A tanulmány feltételezése szerint, még ha a por csak az egyik tényező volt a sok geológiai és környezeti folyamat között, ez a találkozás akkor is segíthetett felerősíteni a hűvösebb klíma irányába mutató trendet.

A feltevés igazolását az a tény is támogathatja, ha a Föld geológiai rétegeiben olyan sugárzó izotópok (például a szupernóva-eredetű anyagok) halmozódását észleljük, amelyek szokatlan mennyiségben csak kozmikus porral kerülhetnek a bolygóra. „Ha kimutathatóan magasabb koncentrációjú izotópokat találunk ebből a korszakból, az egyértelmű csillagászati magyarázatot szolgáltathat a jelenlétükre” – nyilatkozta Maconi a Live Science-nek. Ő és kutatótársai eredményeiket a Monthly Astronomy & Astrophysics-ban publikálták múlt hónapban.

Ritka kozmikus nyomok kutatása

A Radcliffe-hullám klímahatásának feltárása azonban nem egyszerű. A csillagászok és a geológusok egyaránt arra keresnek bizonyítékot, hogy megemelkedett-e a vas-60 mennyisége ebben az időszakban – ez egy ritka, radioaktív izotóp, amelyet szupernóvák bocsátanak ki, ám a Földön igen kevés található belőle. A gondot az jelenti, hogy a kérdéses korszak geológiai nyomait megörökítő rétegek meglehetősen hiányosak, ráadásul a vas-60 viszonylag rövid, mindössze körülbelül 2,6 millió éves felezési ideje tovább nehezíti a 14 millió évvel ezelőtti jelenség felderítését.

„Nehéz akár a térben, akár az időben ennyire visszatekinteni” – mondta Teddy Kareta, az arizonai Lowell Obszervatórium csillagásza, aki nem vett részt a kutatásban. „Izgalmas, amit felvetnek, de szilárd bizonyítékot találni arra, hogy ez a poráradat valóban hatott-e a Föld klímájára – vagy akár kiszámítani, mekkora is volt a Naprendszert ért porár – jelentős munkát igényel sok tudományterület képviselőitől.”

Ko(s)zmikus tegnap

Hogy vizualizálják, miként került Naprendszerünk ebbe a csillagközi hálózatba, Maconi és kollégái a Gaia által mért távolság- és sebességadatokat használták fel 56, a Radcliffe-hullámhoz kapcsolt csillaghalmaz esetében. Szimulálták e halmazok mozgását a Tejútrendszeren belül, rögzítve jelenlegi pályáikat, és visszakövették feltételezett helyzetüket még születésük (azaz a molekulafelhőik összeomlása) előtt. E rekonstrukció szerint 14 millió évvel ezelőtt Naprendszerünk mintegy 65 fényévnyire haladt el legalább két, porban gazdag halmaz (NGC 1980 és NGC 1981) mellett, ami csillagászati léptékben igen közelinek számít.

Bár a Föld és a többi bolygó ekkorra már több mint 4 milliárd évesek voltak, Maconi rámutat, hogy „kozmikus értelemben mégiscsak a közelmúltról van szó”. Az ezt követő egymillió év, amelyet Naprendszerünk e csillaghalmazok vonzáskörzetében töltött, fokozhatta a Földre hulló por mennyiségét, ezzel talán tovább erősítve a Középső Miocén kori lehűlési folyamatokat.

Rendkívüli állítás, bizonyítékot várva

Chris Kirkland, az ausztráliai Curtin Egyetem geológusa, aki szintén nem vett részt a kutatásban, felhívja a figyelmet arra, hogy a Föld galaktikus utazása régóta szóba kerül az olyan nagy horderejű események kapcsán, mint a meteoritbombázások. Azonban már jóval összetettebb feladat annak bizonyítása, hogy az intersztelláris por közvetlenül alakította volna bolygónk ősi klímáját. Maconi tanulmánya szerint a Föld klímáját lényegesen befolyásoló változásokhoz a por mennyiségének akár hat nagyságrenddel is meg kellett volna ugrania a mai szinthez képest, bár elképzelhetőek jóval enyhébb, de még így is több százezer év alatt lezajló hatások. Ez teljesen eltér a jelenleg zajló, emberi tevékenység nyomán bekövetkező klímaváltozástól, hiszen a geológiai folyamatok időskálája egészen más.

Ha a Föld aktív geológiai folyamatai netán eltüntették a döntő fontosságú izotópusokat, a tudósok más égitesteken próbálhatnak nyomokra bukkanni – például a Hold sötét, állandóan árnyékban maradó krátereiben, melyekben talán jobban megőrződhetnek a kozmikus por és a radioaktív elemek nyomai. „Ha ez az egész Naprendszerben lezajlott, akkor a Naprendszer minden részén lehetnek lenyomatai” – mondta Kareta. A jövőben a technológiai és elemzési módszerek fejlődése talán segít tisztábban látni, milyen mértékben alakította bolygónk klímáját ez az ősi találkozás egy csillagkeletkezési régióval.

Ma írtunk egy csillagászati felfedezésről, amely szerint a Szaturnusz lett a legtöbb holddal rendelkező bolygó, a Naprendszert simán veri – részleteket olvasd tovább itt

Ez is érdekes lehet: 35 év után nemzetközi űrprojekttel tér vissza a Bajai Obszervatórium