Проходящие звёзды изменили орбитальную эволюцию Земли и других планет

Звёзды, пролетающие мимо нашей Солнечной системы, изменяли долгосрочную орбитальную эволюцию планет, включая Землю, и, как следствие, влияли на наш климат.

Ключевые выводы исследования:

  • Гравитационные возмущения от пролетающих звёзд изменяют долгосрочную орбитальную эволюцию планет Солнечной системы.
  • Это важно, поскольку геологическая летопись показывает связь между изменениями эксцентриситета орбиты Земли и колебаниями климата.
  • Например, во время Палеоцен-эоценового термического максимума (56 млн лет назад, потепление на 5–8 °C) эксцентриситет орбиты Земли мог быть значительно выше, но влияние звёзд делает точные предсказания орбиты в тот период высоко неопределёнными.

Методология и неопределённости:

  • Для реконструкции прошлых орбит используются симуляции, запущенные "назад во времени". Их точность падает с увеличением временного интервала.
  • Ранее в таких "обратных прогнозах" не учитывалось влияние пролетающих звёзд.
  • В среднем звезда пролетает в пределах 50 000 а.е. от Солнца каждые 1 млн лет, а в пределах 10 000 а.е. — каждые 20 млн лет.
  • Гигантские планеты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) выступают связующим звеном: пролетающие звёзды возмущают их орбиты, что, в свою очередь, изменяет орбитальную траекторию Земли.

Последствия включения звёздных сближений в модели:

  1. Орбитальные неопределённости растут ещё быстрее, а горизонт надёжности предсказаний становится ближе к современности, чем считалось.
  2. Существуют прошлые эпохи, где наша уверенность в состоянии орбиты Земли была завышена.
  3. Становятся возможными сценарии орбитальной эволюции (периоды особенно высокого или низкого эксцентриситета), не предсказанные предыдущими моделями.

Конкретный пример: звезда HD 7977

  • Известное недавнее сближение солнцеподобной звезды HD 7977 произошло 2,8 млн лет назад.
  • Оно потенциально достаточно мощное, чтобы изменить предсказания симуляций об орбите Земли для эпох старше примерно 50 млн лет.
  • Текущая наблюдательная неопределённость расстояния максимального сближения HD 7977 велика: от 4 000 до 31 000 а.е. При меньших расстояниях сближения эта звезда, вероятно, изменила бы наши расчёты прошлой орбиты Земли.