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Wissenschaft

Interstellare Weltraumwolken lösten Eiszeiten aus, so die Forschung

Eine Störung der Heliosphäre des Sonnensystems durch eine interstellare Wolke könnte laut Wissenschaftlern schwerwiegende Auswirkungen auf das Leben auf unserem Planeten gehabt haben.
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Das Pleistozän – mit seinen Gletschern, Wollmammuts und Neandertalern – ist im Rückspiegel der Erde noch immer allgegenwärtig, denn es endete vor gerade einmal 12.000 Jahren. Nun vermutet ein Forscherteam, dass diese Hunderttausende von Jahren in der Geschichte unseres Planeten möglicherweise kühl waren, weil eine Wolke im Weltraum die Erde kurzzeitig aus der Sicherheit des warmen Scheins der Sonne entfernte.

Die Forscher gehen davon aus, dass vor etwa zwei Millionen Jahren eine interstellare Wolke das Sonnensystem derart störte, dass sich die Erde und andere Planeten für kurze Zeit außerhalb des Sonnensystems befanden. Heliosphäre, die Blase aus geladenen Partikeln von unserem Stern, die heute eine amorphe Hülle um das System bildet. Ihre Forschung war veröffentlicht heute in Nature Astronomy.

„Dieser Artikel ist der erste , der quantitativ zeigt, dass es eine Begegnung zwischen der Sonne und etwas außerhalb des Sonnensystems gab, die das Klima der Erde beeinflusst hätte“, sagte Merav Opher, Astrophysiker an der Universität Boston und Hauptautor der Studie, in einer E-Mail an Gizmodo. Opher fügte hinzu, das Team „immer noch versucht, es mit modernen Klimamodellen zu quantifizieren“, aber bei einer Zunahme von Wasserstoff und Staub wäre die Erde in eine Eiszeit eingetreten.“

Das Modell des Teams, das die Heliosphäre zeigt, ist nach 44 Jahren Simulation auf nur noch 0,22 AE geschrumpft.
Das Modell des Teams, das die Heliosphäre zeigt, ist nach 44 Jahren Simulation auf nur noch 0,22 AE geschrumpft. Graphic: Opher et al., Nature Astronomy 2024

Ophers Team modellierte Daten aus dem HI4PI-Umfrage und fanden heraus, dass unser Sonnensystem vor 2 bis 3 Millionen Jahren möglicherweise das Lokale Band aus kalten Wolken im Sternbild Luchs durchquert hat. Das Pleistozän begann vor ungefähr 2,6 Millionen Jahren. Es ist nicht möglich mit Sicherheit zu sagen, ob solche kalten Wolken eine Eiszeit ausgelöst haben könnten, heißt es in der Pressemitteilung, aber mehr Hinweise auf einen Einfluss auf die Heliosphäre durch Wolken könnten Aufschluss geben, welche Auswirkungen dies auf die Erde hätten.

Das Modell des Teams ergab, dass bei einem solchen Durchgang die Heliosphäre, die die Erde und ihre Nachbarplaneten umgibt, auf etwa 0,22 Astronomische Einheiten schrumpfen würde, also auf weniger als ein Viertel der Entfernung der Erde zur Sonne. Um das ins rechte Licht zu rücken: ESA-Schätzungen dass die nächste Grenze der Heliosphäre heute etwa 100 AE von der Sonne entfernt liegt, ungefähr doppelt so weit wie der Kuipergürtel.

Außerhalb der Heliosphäre wäre die Erde im interstellaren Medium Eisen und Plutonium ausgesetzt gewesen, postulierte das Team. Ihr Zeitablauf stimmt mit einem Anstieg der Menge an Plutonium-244 und Eisen-60 überein, zwei Isotopen der jeweiligen Elemente, von denen bekannt ist, dass sie in der Atmosphäre von Planeten vorkommen. aus Ereignissen im Weltraum, im antarktischen Schnee, Tiefseeablagerungen und Proben vom Mond. Und wie Opher hinzufügte, könnten Proben vom Mars, wenn sie auf die selbe Art getestet werden wie die Mond- und Erdproben, einen ähnlichen Anstieg des Eisenisotops vor etwa 2 bis 3 Millionen Jahren zeigen.

Die Heliosphäre könnte für eine Zeitspanne von nur ein paar Hundert Jahren bis hin zu einer Million Jahren blockiert gewesen sein, sagte Opher bei einem Gespräch an der Universität Boston. freigeben. In dem Moment, als die Erde und die anderen Planeten sich von der Wolke entfernten, kehrte die Heliosphäre zurück.

Um ihre Ergebnisse zu überprüfen, versucht das Team nun, die Position der Sonne vor etwa sieben Millionen Jahren herauszufinden, wo es Hinweise auf einen weiteren Höhepunkt der Verhältnisse von Plutonium-244 und Eisen-60 in irdischem Eis und Sediment gibt. Sie versuchen, einen digitalen Zwilling zu erstellen – Insbesondere ein High-Tech-Modell der Heliosphäre sollte dazu genutzt werden, um die Bedingungen besser zu modellieren, denen unser Sonnensystem unterlegen sein könnte. Und zusätzliche Daten von ESAs Mission Gaia könnten dem Team dabei helfen, die genaue Position der Sonne zu diesem Moment in der frühen Vergangenheit zu bestimmen.

Zumindest laut Utah Geological Survey Es gab fünf große Eiszeiten auf der Erde. Die erste ereignete sich vor über 2 Milliarden Jahren und die jüngste begann vor ungefähr 3 Millionen Jahren. Laut NASA können Eiszeiten aufgrund einer Kombination von Faktoren auslösen, darunter Änderungen der Erdumlaufbahn, geringe Energiemengen der Sonne, die Zusammensetzung der Atmosphäre, Änderungen der Meeresströmungen und sogar Vulkane, die für die Erdbeben verantwortlich waren. Jahr ohne Sommer. Mit anderen Worten: Es mangelt uns nicht an Theorien, welche die verschiedenen Kältemomente der Erde erklären, und es besteht noch keine Einigkeit darüber, wie genau die Lage der Erde außerhalb der Heliosphäre eine derart eisige Periode ausgelöst haben könnte.

Mehr: Diese interstellare Sonde würde tiefer in den Weltraum vordringen als alles zuvor

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