كان من الممكن أن تكون النجوم التي تغزو الفناء الخلفي الكوني للشمس قد غيرت مدار الأرض في الماضي البعيد، مما أدى إلى أحداث مناخية كبرى في تاريخ كوكبنا.
كما أثر تأثير جاذبية هذه النجوم الدخيلة على مدار الكواكب الأخرى في النظام الشمسي، مما تسبب في انحرافات طفيفة تسمى الاضطرابات.
يبحث بحث جديد في تأثير هذه اللقاءات بين الشمس والنجوم الأخرى على التوقعات العكسية لمدار الأرض حول نجمها والتأثيرات المناخية الناشئة عن التحولات في ذلك المدار واتجاه كوكبنا.
“الاضطرابات – انحراف طفيف في مسار جسم سماوي، ناجم عن جاذبية جسم مجاور – من النجوم العابرة يغير التطور المداري طويل المدى لكواكب الشمس، بما في ذلك الأرض”، كما يقول قائد فريق البحث ناثان كايب، وهو عالم في جامعة كاليفورنيا. وقال كبير العلماء في معهد علوم الكواكب في توكسون بولاية أريزونا في بيان.
وأضاف كايب: “أحد أسباب أهمية ذلك هو أن السجل الجيولوجي يظهر أن التغيرات في الانحراف المداري للأرض تصاحب التقلبات في مناخ الأرض”. “إذا أردنا البحث بشكل أفضل عن أسباب الشذوذات المناخية القديمة، فمن المهم أن تكون لدينا فكرة عن شكل مدار الأرض خلال تلك الأحداث.”
متعلق ب: تغير المناخ: الأسباب والآثار
عندما تدور الشمس والنجوم الأخرى حول مركز مجرة درب التبانة، فإنها تمر أحيانًا ببعضها البعض بشكل قريب نسبيًا، من الناحية الكونية.
يُعتقد أن الشمس تقترب من نجم آخر على بعد 50 ألف وحدة فلكية كل مليون سنة أو نحو ذلك، وعلى مسافة 20 ألف وحدة فلكية من جارها كل 20 مليون سنة أو نحو ذلك، في المتوسط. (وحدة AU، أو الوحدة الفلكية، هي متوسط المسافة بين الأرض والشمس – حوالي 93 مليون ميل، أو 150 مليون كيلومتر).
لذلك، على مدار 4.6 مليار سنة من وجود النظام الشمسي، تأثر بالعديد من هذه اللقاءات النجمية. البحث الجديد هو الأول من نوعه الذي يأخذ في الاعتبار مثل هذه الأحداث في “التنبؤات الرجعية” لمدار كوكبنا والمناخ المستخدم للتنبؤ بالتطور المداري السابق للأرض وكواكب النظام الشمسي الأخرى.
يتأثر الانحراف المداري للأرض – وهو مقدار تسطيح الدائرة التي ترسمها حول الشمس – بشدة بمدارات الكواكب العملاقة في النظام الشمسي، المشتري، وزحل، وأورانوس، ونبتون.
تؤدي النجوم التي تمر عبر النظام الشمسي إلى اضطراب مدارات هذه الكواكب العملاقة، وهذا بدوره يغير مسار الأرض حول الشمس. وهذا يعني أن الكواكب العملاقة تعمل كحلقات وصل بين النجوم العابرة ومدار الأرض.
وكما هو الحال مع توقعات الطقس المستقبلية، كلما زاد الوقت الذي تحاول النماذج المناخية المتخلفة تغطيته، كلما تزايدت حالات عدم اليقين. وجد كايب وفريقه أنه عند أخذ اللقاءات النجمية في الاعتبار، فإن عدم اليقين المداري ينمو بسرعة، وسرعان ما تصبح النماذج غير موثوقة.
هناك نتيجتان رئيسيتان لهذا، وفقا للباحثين. أولاً، كان العلماء واثقين للغاية عندما توقعوا مدار الأرض وانحرافها بدقة في نقاط معينة من تاريخ كوكبنا. ثانيًا، هناك فترات خلال تاريخ الأرض مكّنت فيها اللقاءات النجمية من ظهور أنظمة مدارية معينة – فترات ممتدة من الانحراف المركزي المرتفع أو المنخفض بشكل خاص – والتي لا يمكن رؤيتها في النماذج الحالية.
وقال كايب إن أحد الأمثلة على مثل هذه الأحداث يمكن أن يكون الحد الأقصى الحراري للعصر الباليوسيني والأيوسيني الذي حدث منذ حوالي 56 مليون سنة، حيث ارتفعت درجة حرارة الأرض بمقدار 9 إلى 14 درجة فهرنهايت (5 إلى 8 درجات مئوية).
“لقد تم بالفعل اقتراح أن الانحراف المداري للأرض كان مرتفعًا بشكل ملحوظ خلال هذا الحدث، لكن نتائجنا تظهر أن النجوم العابرة تقدم تنبؤات مفصلة عن التطور المداري السابق للأرض في هذا الوقت غير مؤكدة إلى حد كبير، ومن الممكن وجود طيف أوسع من السلوك المداري مما كان يعتقد سابقًا وأوضح كيب.
قصص ذات الصلة:
– النجم “المارق” لن يصطدم بنظامنا الشمسي بعد 29000 سنة
– كواكب النظام الشمسي والنظام والتشكيل: دليل
– “نجم هارب” يمكن أن ينقذ الأرض من الانقراض بعد مليار سنة من الآن. إليك الطريقة.
تمكن كايب وزملاؤه أيضًا من تحديد لقاء نجمي حديث بين الشمس ونجم يدخل الحي الكوني للنظام الشمسي. هناك قدر كبير من عدم اليقين بشأن المسافة التي مر بها النجم HD 7977 بالشمس منذ حوالي 3 ملايين سنة، حيث تتراوح المسافات المقدرة من 4000 وحدة فلكية فقط إلى 31000 وحدة فلكية. ولكن إذا كان اللقاء قريبًا، فقد يجعل التنبؤات الرجعية لمدار الأرض غير موثوقة بدرجة أكبر.
وخلص كايب إلى أن هذا اللقاء “يحتمل أن يكون قويا بما يكفي لتغيير تنبؤات المحاكاة لما كان عليه مدار الأرض بعد ما يقرب من 50 مليون سنة مضت”. “بالنسبة لمسافات لقاء أكبر، لن يكون لـ HD 7977 تأثير كبير على مسافة لقاء الأرض. ومع ذلك، بالقرب من الطرف الأصغر من النطاق، من المحتمل أن يغير توقعاتنا بشأن مدار الأرض السابق.”
تم نشر بحث الفريق على الإنترنت في 14 فبراير في مجلة Astrophysical Journal Letters.