Hace unos dos millones de años, la Tierra era un lugar muy diferente, donde nuestros primeros ancestros humanos vivían junto a tigres dientes de sable, mastodontes y roedores gigantes. Y dependiendo de dónde estuvieran, podrían haber sido fríos: la Tierra se había congelado profundamente y varias edades de hielo iban y venían hasta hace unos 12.000 años. Los científicos teorizan que las edades de hielo ocurren por varias razones, incluida la inclinación y rotación del planeta, la tectónica de placas, las erupciones volcánicas y los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera. Pero ¿qué pasa si cambios drásticos como estos son resultado no sólo del entorno de la Tierra, sino también de la posición del Sol en la galaxia?

En un nuevo artículo publicado astronomía natural, El autor principal y astrofísico Merav Ofer, profesor de astronomía en la Universidad de Boston y miembro del Instituto Radcliffe de Harvard, encontró evidencia de que hace unos dos millones de años, el Sistema Solar encontró una nube interestelar tan densa que podía alterar el viento solar del Sol. Ofer y sus coautores creen que esto sugiere que la posición del Sol en el espacio puede haber tenido un impacto mayor en la historia de la Tierra de lo que se pensaba anteriormente.

Todo nuestro sistema solar está rodeado por un escudo protector de plasma que emana del sol conocido como heliosfera. Está formado por una corriente constante de partículas cargadas llamada viento solar que se extiende mucho más allá de Plutón y envuelve al planeta en lo que la NASA llama una «burbuja gigante». Nos protege de la radiación y los rayos galácticos que pueden alterar el ADN, y los científicos creen que es parte de la razón por la que la vida en la Tierra evolucionó como lo hizo. Según el último artículo, la nube fría comprimió la heliosfera de tal manera que dejó brevemente a la Tierra y a los demás planetas del sistema solar fuera de la influencia de la heliosfera.

«Este artículo es el primero en demostrar cuantitativamente que hay un encuentro entre el Sol y algo fuera del sistema solar que habría afectado el clima de la Tierra», afirma Ofer, experto en heliosfera. Sus modelos literalmente han dado forma a nuestra comprensión científica de la heliosfera y de cómo la burbuja se forma cuando el viento solar empuja contra el medio interestelar, el espacio entre las estrellas y más allá de la heliosfera en nuestra galaxia. Su teoría es que la heliosfera tiene forma de croissant hinchado, una idea que sacudió a la comunidad de la física espacial. Ahora arroja nueva luz sobre cómo la heliosfera y el movimiento del Sol a través del espacio pueden afectar la química de la atmósfera terrestre.

«Las estrellas se están moviendo, y ahora este artículo muestra no sólo que se están moviendo, sino que están experimentando cambios drásticos», afirma Ofer. Ella descubrió por primera vez y comenzó a trabajar en esta investigación durante una beca de un año en el Instituto Radcliffe de Harvard.

Para estudiar este fenómeno, Ofer y sus colaboradores esencialmente retrocedieron en el tiempo, utilizando sofisticados modelos informáticos para visualizar dónde estaba el sol hace dos millones de años, y con él la heliosfera y el resto del sistema solar. También mapearon la trayectoria del Sistema Local de Cinturón de Nubes Frías, una cadena de nubes grande, densa y muy fría compuesta principalmente de átomos de hidrógeno. Sus simulaciones mostraron que una de las nubes cerca del final de esta banda, llamada lince de nube fría, podría haber chocado con la heliosfera.

Si eso hubiera sucedido, dice Ofer, la Tierra habría quedado completamente expuesta al medio interestelar, donde el gas y el polvo se mezclan con los elementos atómicos que quedan de las estrellas que explotaron, incluidos el hierro y el plutonio. Normalmente, la heliosfera filtra la mayoría de estas partículas radiactivas. Pero sin protección, pueden llegar fácilmente a la Tierra. Según el artículo, esto es consistente con la evidencia geológica que muestra mayores cantidades de isótopos 60Fe (hierro 60) y 244Pu (plutonio 244) en el océano, en la Luna, en la nieve y en los núcleos de hielo de la Antártida del mismo período. El momento también coincide con los registros de temperatura, lo que indica un período de enfriamiento.

«Sólo en raras ocasiones nuestra vecindad cósmica fuera del sistema solar afecta la vida en la Tierra», dice Avi Loeb, director del Instituto de Teoría y Computación de la Universidad de Harvard y coautor del artículo. «Es emocionante descubrir que nuestro paso a través de densas nubes hace unos millones de años podría haber expuesto a la Tierra a un flujo mucho mayor de rayos cósmicos y átomos de hidrógeno. Nuestros resultados abren una nueva ventana a la relación entre la evolución de la vida en la Tierra y nuestro entorno cósmico.»

La presión hacia afuera del lince local de la nube fría podría haber bloqueado continuamente la heliosfera durante unos cientos a millones de años, dice Ofer, dependiendo del tamaño de la nube. «Pero una vez que la Tierra estuvo alejada de la nube fría, la heliosfera envolvió a todos los planetas, incluida la Tierra», dice. Y así es hoy.

Es imposible saber con exactitud el efecto de las nubes frías sobre la Tierra, como si pudieran haber provocado una edad de hielo. Pero todavía hay algunas nubes frías en el medio interestelar que el Sol probablemente haya encontrado en los miles de millones de años transcurridos desde su nacimiento, dice Ofer. Y probablemente tropiece dentro de otro millón de años. Ofer y sus colaboradores ahora están trabajando para rastrear dónde estaba el sol hace siete millones de años y más. Es posible determinar con precisión la posición del sol hace millones de años, así como el sistema de nubes frías, utilizando los datos recopilados por la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea, que está creando el mapa 3D más grande de la galaxia y proporcionando información sin precedentes. velocidad las estrellas se mueven.

«Esta nube realmente estaba en nuestro pasado, y si atravesábamos algo tan masivo, quedamos expuestos al entorno interestelar», dice Ofer. El efecto de cruzarse con tanto hidrógeno y material radiactivo no está claro, por lo que Ofer y su equipo en el Centro Científico DRIVE SHIELD (Solar Wind with Hydrogen Ion Exchange and Large-Scale Dynamics) de BU, financiado por la NASA, ahora están investigando cuál podría ser. estaba en la radiación de la Tierra, así como en la atmósfera y el clima.

«Esto es sólo el comienzo», dice Ofer. Ella espera que el artículo abra la puerta a un estudio mucho más amplio sobre cómo el sistema solar se vio afectado por fuerzas externas en el pasado lejano y cómo esas fuerzas, a su vez, han dado forma a la vida en nuestro planeta.

Esta investigación fue apoyada por la NASA.



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