Schimbările climatice actuale ale Pământului sunt induse de om, dar tragerile gravitaționale ale altor planete pot provoca, de asemenea, modele climatice pe termen lung, modificând ușor orbita planetei noastre. Acum, cercetările sugerează că stelele trecătoare masive pot modifica și calea Pământului – și că aceste remorcări cosmice pot limita capacitatea cercetătorilor de a studia legăturile dintre schimbările trecute pe orbita Pământului și clima planetei noastre.
Aspecte ale traseului Pământului în jurul Soarelui se schimbă în timp. De exemplu, forma orbitei Pământului se schimbă între a fi aproape circulară și eliptică la fiecare 100.000 de ani sau cam asa ceva, pe măsură ce Jupiter și Saturn trag de Pământ. Acest ciclul Milankovitch afectează cantitatea de radiație solară pe care o primește planeta noastră, modificându-ne parțial clima și trimițându-ne periodic epocile glaciare.
Simulările care sunt efectuate înapoi pot ajuta la identificarea unor astfel de schimbări în orbitele planetare. Dar, ca și prognozele meteo, aceste măsurători devin mai puțin precise pe perioade mai lungi de timp, deoarece incertitudinile în căile planetelor cresc exponențial. Prin urmare, oamenii de știință au crezut anterior că ar putea prezice cu exactitate calea Pământului doar în ultimii 70 de milioane de ani sau cam asa ceva.
Astfel de simulări au un alt defect: ei consideră că sistem solar un balon. Cu toate acestea, fiind parte din Calea lactee, primește vizitatori intragalactici destul de regulat. Se estimează că stelele vor trece în 200.000 de unități astronomice ale Soarelui de aproximativ 20 de ori la fiecare milion de ani și ceva. (O unitate astronomică, sau AU, este de aproximativ 93 de milioane de mile, sau 150 de milioane de kilometri, sau aproximativ distanța medie dintre Pământ și Soare.) De fapt, în decembrie 2023, cercetătorii au calculat că o astfel de stea ar putea, la un miliard de ani de la acum, scoate Pământul de pe orbita saeventual salvându-l de a fi consumat de soarele în expansiune.
Acest studiu a inspirat doi membri ai aceleiași echipe să analizeze efectele pe care le-ar fi putut avea o stea care trecea pe orbita Pământului în trecut.
„Am decis să vedem ce s-ar întâmpla dacă am începe să zburăm o grămadă de stele pe lângă sistemul solar în simulări”, a spus. Nathan Kaib, un om de știință senior la Institutul de Științe Planetare din Arizona. Kaib și coautor Sean Raymond, un astronom de la Universitatea Bordeaux din Franța, a folosit modele computerizate pentru a genera o sută de prognoze înapoi ale căilor planetelor din sistemul solar. Cercetarea a fost publicată pe 14 februarie în Scrisorile din jurnalul astrofizic.
Fiecare simulare a rulat până când excentricitatea Pământului (cantitatea cu care orbita planetei se abate de la un cerc perfect) s-a schimbat de la valoarea sa actuală cu 10%, moment după care simulările au devenit nesigure. În unele scenarii, cercetătorii au permis unei stele asemănătoare soarelui să se apropie de 200.000 UA de Soare. Ei au descoperit că includerea unui zbor stelar a redus intervalul de timp al prognozei de la 77 de milioane de ani la doar 62 de milioane de ani în trecut. Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că stelele creează un efect de domino ceresc, trăgând de giganții gazosi care apoi împinge Pământul.
Kaib și Raymond au trecut apoi de la general la particular, concentrându-se pe steaua care a trecut de sistemul solar cel mai recent, cu doar 2,8 milioane de ani în urmă: HD 7977 de mărimea soarelui. Calculele sugerează că HD 7977 s-a apropiat probabil de soare la o distanță de 13.200 AU, dar s-ar putea să fi ajuns până la 3.900 AU. Dacă distanța mai mică era adevărată, cercetătorii au descoperit că fereastra de prognoză a orbitei Pământului s-a redus la doar 50 de milioane de ani; dincolo de atunci, orbita a devenit prea excentrică pentru a fi prevăzută.
Această fereastră de timp de prognoză scurtată i-a lăsat perplexi pe climatologii care studiază clima antică a Pământului, deoarece mulți credeau că Maximul termic paleocen-eocen, un interval de încălzire globală în urmă cu aproximativ 56 de milioane de ani, a avut loc atunci când orbita Pământului a balansat planeta noastră foarte aproape de soare. Acum, însă, cu calea Pământului nu mai este de încredere, climatologii trebuie să investigheze alte motive, cum ar fi factorii geologici.
Descoperirile studiului au implicații și pentru viitor. Kaib a spus că următorul vizitator stelar programat este Gliese 710, care va trece între 10.000 și 15.000 UA de Soare peste 1,3 milioane de ani de acum înainte. Dar, a adăugat el, „dacă această perturbare scade capacitatea noastră de a prognoza viitoarea evoluție orbitală a Pământului este o întrebare deschisă”.