Млечный Путь влияет на климат

ВРАЩЕНИЕ ГАЛАКТИКИ

О том, что глобальные изменения климата на нашей планете могут определяться причинами не столько земными, сколько космическими, ученые задумывались давно, пишет sunhome.ru

Еще в 2001 году член-корреспондент РАН Вениамир Балобаев и доктор геолого-минералогических наук Виктор Шепелев из Института мерзловедения СО РАН разработали модель глобальных климатических изменений, в которой ключевая роль отводилась движению нашей Галактики вокруг метагалактического центра (цикл с периодом 1,3 миллиарда лет). Также учитывались такие космические факторы, как обращение Солнечной системы вокруг центра Галактики (период - 200 миллионов лет), изменение орбиты Земли, наклона земной оси и светимости Солнца (от 20 до 100 тысяч лет). Еще выделялись различные вполне земные факторы: вулканическая деятельность, формирование и развитие материков и океанов, обмен энергией между океаном и атмосферой, влияние Луны, деятельность человека. Накладываясь друг на друга, все они и определяли цикличность колебаний климата Земли, когда ледниковые периоды сменяются эпохами глобального потепления. По мнению ученых, данный цикл составляет примерно 200 миллионов лет. Именно резкая смена теплого климата на холодный погубила в свое время динозавров, еще раньше - табулятов и трилобитов, а на заре истории Земли - первых живых существ, обитавших в море. Прогноз ученых на будущее был неутешительным: вот-вот наступит новый ледниковый период.

В 2007 году Адриан Мелотт и Михаил Медведев из Университета Канзаса (США) заявили, что ими установлена гравитационная зависимость нашей Галактики Млечный Путь от кластера галактик, расположенных на расстоянии 50 миллионов световых лет. В процессе движения вокруг центра Галактики они неизбежно сближаются, что приводит к сильным гравитационным нарушениям, в результате чего могут меняться орбиты планет, что, собственно, и может явиться причиной изменения климата на Земле, которое происходит раз в 62 миллиона лет.

СПИРАЛЬНЫЕ РУКАВА

В 2003 году с сенсационным заявлением выступили израильский физик Нир Шавив и немецкий Ян Вейзер, которые в то время работали в Университете Оттавы (Канада). На построенном им графике температур океана ясно были видны периоды похолодания и потепления, сменявшие друг друга с периодичностью 140 миллионов лет. Кроме того, отмечались более слабые колебания температуры, имевшие периодичность 34 миллиона лет. Примерно в это же время схожую закономерность обнаружил и Нир Шавив, изучавший железные метеориты, упавшие на Землю в разные эпохи, в Израильском университете в Иерусалиме. И надо же было такому случиться, что два этих ученых неожиданно для себя встретились в Оттаве и поняли, что их работы имеют точку соприкосновения! Последующее, уже совместно проведенное исследование позволило обнаружить корреляцию между периодами похолодания и прохождением Солнечной системы через спиральные рукава Млечного Пути (оба события случаются приблизительно раз в 140 миллионов лет). По предположению ученых, в рукавах, которые представляют собой области с повышенной плотностью звезд, в том числе и сверхновых, в результате взрывов последних возникают мощные потоки космических лучей. Образующиеся высокоэнергетические частицы сталкиваются с другими, порождая вторичные потоки. Ускоренные частицы проникают сквозь земную атмосферу и приводят к образованию “затравок” для формирования облаков. На Земле становится холоднее.

В 2006 году схожие результаты были получены доктором Хенриком Свенсмарком из Датского национального космического центра. Он, впрочем, пошел еще дальше, объяснив 34-миллионный цикл пересечением Солнечной системой плоскости Галактики, также насыщенной космическими лучами. Ученый указал, что последний раз это произошло 34 миллиона лет назад, аккурат когда вымерли динозавры, так что в ближайшее время нам стоит ожидать нового ледникового периода.

Летом 2009 года контраргументы против этой гипотезы выдвинула группа ученых под руководством Мартина Пола из Университета Канзаса (США). Ориентируясь на последние представления о Млечном Пути, согласно которым наша Галактика обладает выраженной асимметрией (гипотеза Питера Энглмэйера), Пол и коллеги заключили: интервалы между пересечениями Землей рукавов непостоянны, так что никакой корреляции между прохождением по рукаву и очередным ледниковым периодом не существует.

КОСМИЧЕСКОЕ ОБЛАКО

Однако настоящей сенсацией стало исследование 2005 года, проведенное Джеймсом Киршнером из Калифорнийского университета в Беркли (США). Ученый проанализировал останки различных ископаемых существ за последние 500 миллионов лет и обнаружил, что глобальные вымирания случаются в истории Земли с периодичностью 62 миллиона лет плюс-минус 3 миллиона лет. Вывод не только неожиданный (до сих пор считалось, что вымирания - результат случайного стечения обстоятельств), но и пугающий (последнее вымирание, погубившее динозавров, было 65 миллионов лет назад, а значит, будущее человечества под угрозой). “Хуже всего то, что мы до сих пор не можем установить причину катастроф, которые в прошлом приводили к массовой гибели динозавров и тысяч иных видов животных”, - признается автор исследования.

Согласно первой, существует неизвестный геофизический механизм, периодически приводящий к всплеску вулканической активности. Массовый выброс пепла вызывает резкое и длительное снижение температуры на всей поверхности земного шара, что и приводит к вымиранию. Данная гипотеза, впрочем, вызывает резкую критику со стороны геологов, которым само существование некоего таинственного “спускового крючка” представляется малореалистичным.

Вторая гипотеза была выдвинута Ричардом Мюллером еще двадцать лет назад. Согласно ей, Солнечная система на самом деле - система двойных звезд. Наше светило имеет спутника - карликовую звезду, называемую Немезидой. Каждые 62 миллиона лет она приближается на максимально близкое расстояние от Солнца, что приводит к возмущению орбит комет на периферии Солнечной системы в облаке Орта, в результате чего они бомбардируют Землю. Однако против этой гипотезы возражают астрономы, которые указывают на то, что система двойной звезды с таким большим орбитальным периодом изначально являлась бы нестабильной и распалась бы еще на заре своего существования.

Наиболее реалистичной, таким образом, представляется гипотеза о периодическом прохождении Солнечной системы через одно из облаков газа в Галактике, что и вызывает резкие климатические изменения на Земле. Найти его, правда, пока что не удалось.

* * *

В настоящее время ученые спорят, какой из этих трех факторов является причиной глобальных изменений климата на Земле. Однако уже очевидно, что климатические изменения в первую очередь связаны с событиями космического и планетарного масштаба, а потом уже с деятельностью человека.

ИЗ РЕДАКЦИОННОГО ДОСЬЕ

Галактика Млечный Путь, называемая также просто Галактика (с заглавной буквы), - гигантская звездная система, в которой находятся Солнечная система, все видимые невооруженным глазом отдельные звезды, а также огромное количество звезд, сливающихся вместе и наблюдаемых в виде Млечного Пути.

По классификации Хаббла Млечный Путь является спиральной галактикой с перемычкой типа SBbc. Вместе с галактикой Андромеды (М31) и галактикой Треугольника (М33), а также несколькими меньшими галактиками-спутниками (Большое и Малое Магеллановы облака и др.) он образует Местную группу, которая, в свою очередь, входит в Сверхскопление Девы.

По своей форме Галактика больше всего напоминает плоский диск, погруженный в гало сферической формы, вокруг которого располагается сферическая корона. Также у Галактики имеются спиральные рукава, расположенные в плоскости диска, - рукав Лебедя, рукав Центавра, рукав Стрельца, рукав Ориона, рукав Персея.

В центре Галактики располагается сверхмассивная черная дыра (Стрелец А*), вокруг которой предположительно вращается черная дыра средней массы. Их совместное гравитационное воздействие на соседние звезды заставляет последние двигаться по необычным траекториям.

В средней части Галактики находится утолщение, называемое балджем, составляющее около 8 тысяч парсек в поперечнике.

Солнечная система находится на расстоянии 8,5 килопарсека (27 700 световых лет) от центра Галактики, вблизи плоскости Галактики (смещение к Северному полюсу Галактики составляет всего 10 парсек) на внутреннем краю рукава Ориона.

Как возникла Галактика, пока неясно. Известно, что первоначально Млечный Путь имел намного больше межзвездного вещества (в основном в виде водорода и гелия), из которого образовались и продолжают образовываться звезды.