Солнечный щит Земли исчезал трижды: NASA выяснило, как холодные облака Млечного Пути меняли климат
Солнечная система, как оказалось, не такая уж изолированная крепость. Две независимые научные работы, поддержанные NASA, рисуют картину, в которой судьба земной атмосферы и климата напрямую зависела от капризов галактического окружения и молодой, еще не успокоившейся звезды.
Первое исследование посвящено гелиосфере — гигантскому «пузырю», который создает солнечный ветер, защищая планеты от межзвездной радиации. Компьютерные модели показали, что за последние 14 миллионов лет Солнце как минимум трижды врезалось в чрезвычайно плотные и холодные облака газа и пыли. Давление межзвездного вещества было настолько велико, что границы защитной оболочки сжимались, оказываясь ближе к светилу, чем орбита Земли. Речь идет о периодах примерно 2–3, 6–7 и 13–14 миллионов лет назад.
Совпадение с геологической летописью выглядит интригующе. В отложениях на Земле, в антарктическом снеге и даже в лунных образцах обнаружены следы межзвездного вещества, которые коррелируют с этими временными окнами. Моделирование подсказывает механизм воздействия: попадание в плотное водородное облако меняло состав и динамику верхних слоев атмосферы, увеличивало концентрацию водяного пара и, как следствие, влияло на температуру у поверхности. Ученые предполагают, что такие «купания» в галактической пыли могли быть одним из спусковых крючков для древних климатических сдвигов и даже ледниковых периодов.
Второй сюжет уводит нас в еще более глубокое прошлое, когда Солнце светило примерно на треть слабее нынешнего. Парадокс молодой Земли заключается в том, что при таком тусклом светиле геологические данные уверенно говорят о существовании жидкой воды. Чтобы разгадать эту загадку, исследователи смоделировали атмосферу древней планеты и обработали ее потоком протонов, имитирующих частицы от мощнейших солнечных вспышек.
Результат оказался неожиданным: в таких условиях в атмосфере активно синтезировалась закись азота. Этот газ — парниковый агент, который примерно в 300 раз эффективнее удерживает тепло, чем углекислый газ. Расчеты показывают, что для спасения планеты от полного оледенения было достаточно сохранить лишь около 10% образовавшегося газа. Этого хватило, чтобы удерживать температуру в экваториальных районах на уровне примерно +5 °C, не давая океанам превратиться в лед.
Обе работы сходятся в главном: ключевые этапы земной истории невозможно понять, рассматривая планету в отрыве от космической среды. Будь то сжатие гелиосферы при встрече с галактическим облаком или бомбардировка протонами от юного светила — внешние факторы оказывались не менее важными триггерами, чем внутренние геологические процессы.
