A passagem de estrelas alterou a evolução orbital da Terra e de outros planetas, descobrem os astrônomos
Ilustração da incerteza da órbita da Terra há 56 milhões de anos devido a uma possível passagem passada da estrela semelhante ao Sol HD7977 há 2,8 milhões de anos. A distância de cada ponto ao centro corresponde ao grau de elipticidade da órbita da Terra, e o ângulo corresponde à direção que aponta para o periélio da Terra, ou distância de aproximação mais próxima do Sol. 100 simulações diferentes (cada uma com uma cor única) são amostradas a cada 1.000 anos durante 600.000 anos para construir esta figura. Cada simulação é consistente com as condições do Sistema Solar moderno, e as diferenças nas previsões orbitais devem-se principalmente ao caos orbital e ao encontro passado com HD 7977. Crédito:N. Kaib/PSI. As estrelas que passam pelo nosso sistema solar alteraram a evolução orbital a longo prazo dos planetas, incluindo a Terra, e, por extensão, modificaram o nosso clima.
"Perturbações - um pequeno desvio no curso de um corpo celeste, causado pela atração gravitacional de um corpo vizinho - da passagem de estrelas alteram a evolução orbital de longo prazo dos planetas do Sol, incluindo a Terra", disse Nathan A. Kaib, Sênior Cientista do Planetary Science Institute e autor principal do livro "Passing Stars as an Important Driver of Paleoclimate and the solar system's Orbital Evolution", publicado no The Astrophysical Journal Letters . Sean Raymond, do Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, também contribuiu para este trabalho.
"Uma razão pela qual isto é importante é porque o registro geológico mostra que as mudanças na excentricidade orbital da Terra acompanham as flutuações no clima da Terra. Se quisermos pesquisar melhor as causas das antigas anomalias climáticas, é importante ter uma ideia do que a Terra a órbita parecia durante esses episódios", disse Kaib.
"Um exemplo de tal episódio é o Máximo Térmico do Paleoceno-Eoceno, há 56 milhões de anos, onde a temperatura da Terra aumentou de 5 a 8 graus centígrados. Já foi proposto que a excentricidade orbital da Terra foi notavelmente alta durante este evento, mas nossos resultados mostram que as estrelas que passam fazem previsões detalhadas da evolução orbital passada da Terra neste momento são altamente incertas, e um espectro mais amplo de comportamento orbital é possível do que se pensava anteriormente."
Simulações (regressivas) são usadas para prever a evolução orbital passada da Terra e de outros planetas do Sol. Análoga à previsão do tempo, esta técnica torna-se menos precisa à medida que a estende para tempos mais longos devido ao crescimento exponencial das incertezas. Anteriormente, os efeitos das estrelas que passavam perto do Sol não eram considerados nestas “previsões retrospectivas”. Crédito:Instituto de Ciências Planetárias À medida que o Sol e outras estrelas orbitam o centro da Via Láctea, eles inevitavelmente podem passar próximos uns dos outros, às vezes dentro de dezenas de milhares de UA, sendo 1 UA a distância da Terra ao Sol. Esses eventos são chamados de encontros estelares. Por exemplo, uma estrela passa a 50.000 UA do Sol a cada 1 milhão de anos em média, e uma estrela passa a 10.000 UA do Sol a cada 20 milhões de anos em média. As simulações deste estudo incluem esses tipos de eventos, enquanto a maioria das simulações semelhantes anteriores não.
Uma das principais razões pelas quais a excentricidade orbital da Terra flutua ao longo do tempo é porque ela recebe perturbações regulares dos planetas gigantes do nosso sistema solar (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno). À medida que as estrelas passam perto do nosso sistema solar, elas perturbam as órbitas do planeta gigante, o que consequentemente altera a trajetória orbital da Terra. Assim, os planetas gigantes servem como elo entre a Terra e as estrelas que passam.
Kaib disse que quando as simulações incluem passagens estelares, descobrimos que as incertezas orbitais crescem ainda mais rápido, e o horizonte de tempo além do qual as previsões destas simulações retrógradas se tornam não confiáveis é mais recente do que se pensava.
Isto significa duas coisas:houve épocas passadas na história da Terra em que a nossa confiança na aparência da órbita da Terra (por exemplo, a sua excentricidade ou grau de circularidade) foi demasiado elevada, e o estado orbital real não é conhecido, e os efeitos da estrelas que passam tornam possíveis regimes de evolução orbital (períodos prolongados de excentricidade particularmente alta ou baixa) que os modelos anteriores não previam.
“Tendo em conta estes resultados, também identificámos uma passagem estelar recente conhecida, a estrela semelhante ao Sol HD 7977, que ocorreu há 2,8 milhões de anos, que é potencialmente poderosa o suficiente para alterar as previsões das simulações sobre como era a órbita da Terra para além de aproximadamente 50 milhões de anos. anos atrás", disse Kaib.
A atual incerteza observacional da distância de encontro mais próximo de HD 7977 é grande, variando de 4.000 UA a 31.000 UA. “Para distâncias de encontro maiores, o HD 7977 não teria um impacto significativo na distância de encontro da Terra. Perto do limite menor do intervalo, no entanto, provavelmente alteraria as nossas previsões da órbita passada da Terra”, disse Kaib.
Mais informações: Nathan A. Kaib et al, Passing Stars as an Important Driver of Paleoclima and the Solar System's Orbital Evolution, The Astrophysical Journal Letters , (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad24fb. iopscience.iop.org/article/10. … 847/2041-8213/ad24fb Fornecido pelo Planetary Science Institute
