研究追蹤了太陽(yáng)系穿越巨大銀河波的旅程

我們的太陽(yáng)系正在運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于銀河系中心以每秒約 200 公里的速度巡航。

在漫長(zhǎng)的旅程中，它穿越了銀河系的不同部分。研究表明，太陽(yáng)系大約在 1400 萬(wàn)年前穿過(guò)獵戶座恒星形成復(fù)合體。

獵戶座恒星形成復(fù)合體，也稱為Orion 分子云復(fù)合物是稱為拉德克利夫波 （RW） 的更大結(jié)構(gòu)的一部分。

RW 是最近在 2020 年發(fā)現(xiàn).它是一個(gè)大型的、連貫的結(jié)構(gòu)，也在星系中移動(dòng)。它是一個(gè)由氣體和塵埃組成的波浪狀結(jié)構(gòu)，擁有許多恒星形成區(qū)域，包括著名的獵戶座復(fù)合體以及英仙座和金牛座分子云。它長(zhǎng)近 9000 光年，位于銀河系的獵戶座臂內(nèi)。

RW 和 Orion 復(fù)合體中的環(huán)境更加密集，當(dāng)太陽(yáng)系穿過(guò)它時(shí)，更大的密度壓縮了太陽(yáng)的日球?qū)印?/p>

這使得更多的星際塵埃進(jìn)入太陽(yáng)系并到達(dá)地球。根據(jù)新的研究，這影響了地球的氣候，并在地質(zhì)記錄中留下了印記。

研究，”太陽(yáng)系在中新世中期穿過(guò)拉德克利夫波，“發(fā)表在雜志上天文學(xué)和天體物理學(xué).該研究的主要作者是維也納大學(xué)的博士生 Efrem Maconi。

作者寫道：“當(dāng)我們的太陽(yáng)系圍繞銀河系運(yùn)行時(shí)，它會(huì)遇到具有不同星際密度的不同銀河環(huán)境，包括熱空隙、超新星 （SN） 爆炸波前和冷氣體云。

“太陽(yáng)穿過(guò)星際介質(zhì) （ISM） 的一個(gè)密集區(qū)域可能會(huì)以多種方式影響太陽(yáng)系?！?/p>

1400 萬(wàn)年前，地球位于中新世中期.值得注意的事件發(fā)生在中新世。非洲阿拉伯與歐亞大陸相撞，多個(gè)大陸的山脈正在積極建造，邁西南鹽度危機(jī)襲擊了地中海。

總體而言，中新世以中新世中期氣候最佳（MMCO） 的在 MMCO 期間，氣候溫暖，熱帶地區(qū)擴(kuò)大。

然而，中新世還因其他原因而聞名：中新世中期的中斷（MMD）。MMD 緊隨 MMCO 之后，目睹了一波滅絕浪潮襲擊了陸地和水生生物。它發(fā)生在大約 14.8 到 1450 萬(wàn)年前，這與太陽(yáng)系穿過(guò)拉德克利夫波和獵戶座復(fù)合體的時(shí)間一致。

這項(xiàng)新研究的作者表示，太陽(yáng)系穿過(guò) RW 和 Orion 復(fù)合體可能是 MMD 的原因。

“把它想象成一艘船在海上穿越不同的條件，”主要作者 Efrem Maconi 在新聞稿.“我們的太陽(yáng)在穿過(guò)獵戶座的拉德克利夫波時(shí)遇到了一個(gè)氣體密度更高的區(qū)域。”

研究人員使用來(lái)自歐洲航天局蓋亞任務(wù)的數(shù)據(jù)以及光譜觀測(cè)，準(zhǔn)確確定太陽(yáng)系何時(shí)穿過(guò) RW。

通過(guò)追蹤 RW 中 56 個(gè)疏散星團(tuán)的運(yùn)動(dòng)，研究人員追蹤了 RW 的運(yùn)動(dòng)，并將其與太陽(yáng)系的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了比較。他們的工作表明，兩者在 18.2 到 11.5 Myr 前相交。最近的接近發(fā)生在 14.8 到 12.4 Myr 之間。

這段時(shí)間與 MMD 相吻合。“值得注意的是，這一時(shí)期恰逢地球上新世中期的氣候過(guò)渡，與古氣候?qū)W提供了跨學(xué)科的聯(lián)系，”作者寫道。這種相關(guān)性是驚人的，研究人員表示，星際塵埃的涌入改變了地球的氣候。

“這一發(fā)現(xiàn)建立在我們之前識(shí)別拉德克利夫波的工作之上，”維也納大學(xué)天體物理學(xué)教授、該研究的合著者 Jo?o Alves 說(shuō)。Alves 是 2020 年介紹 RW 發(fā)現(xiàn)的論文的主要作者。

研究人員在他們的論文中寫道：“值得注意的是，我們發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系過(guò)去的軌跡在某個(gè)選定的星團(tuán)處于云相時(shí)非常接近（dSun-云在 50 pc 以內(nèi)），這暗示了太陽(yáng)與拉德克利夫波的氣態(tài)成分之間可能存在相遇。

阿爾維斯在新聞稿中說(shuō)：“我們穿過(guò)獵戶座區(qū)域時(shí)，NGC 1977、NGC 1980 和 NGC 1981 等著名的星團(tuán)正在形成。

“這個(gè)地區(qū)在北半球的冬季天空和南半球的夏季天空中很容易看到。尋找獵戶座和獵戶座星云（梅西耶 42）——我們的太陽(yáng)系就是從那個(gè)方向來(lái)的！

在通過(guò) RW 期間到達(dá)地球的塵埃增加可能產(chǎn)生了多種影響。星際介質(zhì) （ISM） 包含放射性同位素，如超新星爆炸產(chǎn)生的 60Fe，這可能在地球的地質(zhì)記錄中造成異常。

“雖然當(dāng)前的技術(shù)可能不夠靈敏，無(wú)法檢測(cè)到這些痕跡，但未來(lái)的探測(cè)器可能會(huì)使之成為可能，”Alves 建議道。

更關(guān)鍵的是，這些塵埃可能造成了全球冷卻。

一個(gè)2005 年論文表明地球大約每 1 億年穿過(guò)一個(gè)致密的巨型分子云 （GMC）。

“在這里，我們展示了戲劇性的氣候變化可能是由太陽(yáng)系浸入致密的 GMC 期間星際塵埃在地球大氣層中積累引起的，“這些研究人員寫道。他們當(dāng)時(shí)解釋說(shuō)，沒(méi)有證據(jù)表明這些通道與地球歷史上的嚴(yán)重冰川作用有關(guān)。

Maconi 等人的這項(xiàng)新研究為這個(gè)問(wèn)題提供了一些線索。

馬可尼說(shuō)：“雖然導(dǎo)致中新世中期氣候轉(zhuǎn)型的潛在過(guò)程尚未完全確定，但現(xiàn)有的重建表明，大氣中溫室氣體二氧化碳濃度的長(zhǎng)期下降是最可能的解釋，盡管存在很大的不確定性。

“然而，我們的研究強(qiáng)調(diào)，與拉德克利夫波穿越有關(guān)的星際塵埃可能影響了地球的氣候，并可能在這種氣候過(guò)渡期間發(fā)揮作用。要改變地球的氣候，地球上的外星塵埃數(shù)量需要比迄今為止的數(shù)據(jù)所暗示的要大得多，“馬科尼說(shuō)。

“未來(lái)的研究將探索這一貢獻(xiàn)的意義。”

隨著未來(lái)更多的研究，這個(gè)故事很可能還有更多。無(wú)論如何，一個(gè)結(jié)論似乎很明確：地球穿過(guò)了一個(gè)與中新世中期大破壞相吻合的稠密氣體區(qū)域。

像這樣的研究，如果膚淺地閱讀，就會(huì)成為關(guān)于全球氣候變化的令人厭煩的辯論的炮灰。作者很快就將其扼殺在萌芽狀態(tài)。

“重要的是要注意，自中新世中期氣候轉(zhuǎn)型在數(shù)十萬(wàn)年的時(shí)間尺度上展開(kāi)以來(lái)，過(guò)去的氣候轉(zhuǎn)型和當(dāng)前的氣候變化沒(méi)有可比性。相比之下，由于人類活動(dòng)，當(dāng)前的全球變暖演變?cè)趲资甑綆讉€(gè)世紀(jì)內(nèi)以前所未有的速度發(fā)生，“梅肯說(shuō)。

研究人員還指出了他們結(jié)果中的一些弱點(diǎn)。

“我們的結(jié)果基于對(duì)太陽(yáng)系軌道和與拉德克利夫波相關(guān)的星團(tuán)的追溯。正如整篇文章所指出的，由于在模擬氣體的過(guò)去結(jié)構(gòu)和演變方面存在固有的困難，這種方法需要一些近似值，“他們澄清道。

他們解釋說(shuō)，他們的回溯應(yīng)該被視為他們移動(dòng)的初步近似值。

然而，如果他們是對(duì)的，他們的工作在我們的星球、氣候和生命努力應(yīng)對(duì)地球以外更大規(guī)模的事件之間找到了另一個(gè)迷人的聯(lián)系。

“值得注意的是，我們對(duì)太陽(yáng)系在密集的 ISM 區(qū)域內(nèi)的潛在位置的估計(jì)時(shí)間間隔（距氣體云中心 20-30 pc 的距離約為 14.8-12.4 Myr）與中新世中期氣候過(guò)渡重疊，”研究人員解釋說(shuō)。

“在此期間，南極冰蓋的擴(kuò)張和全球變冷標(biāo)志著地球最終過(guò)渡到南極洲持續(xù)的大規(guī)模大陸冰川作用?！?/p>

“我們是銀河系的居民，”阿爾維斯說(shuō)?！皻W洲航天局的蓋亞任務(wù)為我們提供了追蹤我們最近在銀河系星際海中的路線的方法，使天文學(xué)家能夠與地質(zhì)學(xué)家和古氣候?qū)W家進(jìn)行比較。這非常令人興奮。未來(lái)，由 Jo?o Alves 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)計(jì)劃更詳細(xì)地研究太陽(yáng)在穿越銀河系時(shí)遇到的銀河系環(huán)境。

本文最初由今日宇宙.閱讀原創(chuàng)文章.

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