Mammuth, tigri dai denti a sciabola, enormi roditori, infinite distese di ghiaccio. Circa due milioni di anni fa, la Terra era un luogo molto diverso da quello che conosciamo oggi. Durante questo periodo si sono verificate una serie di glaciazioni – lunghe milioni di anni e susseguitesi fino a circa 12mila anni fa – che modificarono totalmente l’ambiente, rendendolo ostile per qualsiasi forma di vita. Gli esperti di paleoclimatologia hanno, negli anni, proposto diverse ipotesi su ciò che avrebbe causato l’alternarsi delle ere glaciali sul nostro pianeta: effetto serra, inclinazione e rotazione terrestre, movimento delle placche tettoniche, eruzioni vulcaniche. E se cambiamenti drastici come questi non fossero dovuti solo alla Terra, ma anche alla posizione del Sole nella galassia?
Per un breve periodo di tempo, milioni di anni fa, la Terra potrebbe essere stata esclusa dallo scudo protettivo di plasma del Sole, l’eliosfera, qui rappresentata come una bolla grigio scuro sullo sfondo dello spazio interstellare. Secondo una nuova ricerca, questo potrebbe aver esposto la Terra ad alti livelli di radiazioni e influenzato il clima. Crediti: Opher, et al., Nature Astronomy
Stando a uno studio pubblicato questa settimana su Nature Astronomy e guidato da ricercatori della Boston University, il nostro Sistema solare potrebbe aver attraversato una densa e gelida nube interstellare circa due milioni di anni fa. Ciò potrebbe aver interferito con il vento solare, riducendo temporaneamente l’eliosfera, lo scudo protettivo di plasma che emana dal Sole e che avvolge il nostro sistema solare.
Un incontro fatale che potrebbe aver alterato il clima della Terra, dunque. Costituita da un flusso costante di particelle cariche, il cosiddetto vento solare, che si estende ben oltre Plutone, l’eliosfera è in effetti una sorta di bolla gigante che ci protegge dalle radiazioni cosmiche e dai raggi galattici – raggi che possono alterare il Dna. Questa sorta di protezione è considerata una delle ragioni principali per cui la vita si sarebbe evoluta sulla Terra.
Dall’altra parte ci sono enormi nubi di gas interstellare, con masse fino a un milione di volte quella del Sole, e temperature molto basse, da circa una decina a poche centinaia di gradi sopra lo zero assoluto.
Secondo il team di ricerca, proprio una densa nube interstellare fredda potrebbe aver “compresso” l’eliosfera, esponendo temporaneamente la Terra e gli altri pianeti del Sistema solare a livelli elevati di radiazioni cosmiche. «Il nostro studio è il primo a dimostrare quantitativamente che c’è stato un incontro tra il Sole e qualcosa al di fuori del Sistema solare che potrebbe aver influenzato il clima della Terra», dice Merav Opher, fisica spaziale alla Boston University e autrice principale della ricerca. «Le stelle si muovono e questo lavoro dimostra non solo che si muovono, ma che vanno incontro a cambiamenti drastici».
Il team di ricerca sta studiando come l’eliosfera e la regione in cui il Sole si muove nello spazio potrebbero influenzare la chimica atmosferica della Terra. Utilizzando sofisticati modelli al computer, ha guardato indietro nel tempo e ricostruito la posizione del Sole – insieme all’eliosfera e al resto del Sistema solare – due milioni di anni fa. I ricercatori hanno mappato il percorso del Local Ribbon of Cold Clouds, un sistema di nubi stellari dense e fredde composte principalmente da atomi di idrogeno: le simulazioni hanno suggerito che una di queste nubi – chiamata Local Lynx of Cold Cloud, nella costellazione della Lince – potrebbe aver interagito con l’eliosfera 2-3 milioni di anni fa.
Se ciò fosse accaduto, la Terra sarebbe stata esposta al mezzo interstellare, un mix di gas, polvere, elementi atomici residui delle stelle esplose – tra cui ferro e plutonio – e particelle radioattive che, normalmente, l’eliosfera filtra. Senza la sua protezione, tali particelle potrebbero aver raggiunto la Terra. E non mancano indizi del fatto che ciò possa essere realmente accaduto: le prove geologiche, infatti, mostrano un aumento, nello stesso periodo, degli isotopi del ferro-60 del plutonio-244 negli oceani, nella neve antartica e nelle carote di ghiaccio, nonché sulla Luna. Inoltre, gli isotopi coinciderebbero anche con le registrazioni delle temperature indicanti un periodo di notevole raffreddamento. Un’ipotesi è dunque che possa esserci una relazione fra l’interazione del nostro pianeta con la Local Lynx of Cold Cloud e le massicce glaciazioni del Quaternario.
Una nube molecolare interstellare fredda, vista dal telescopio spaziale Webb. Crediti: Nasa, Esa, Csa e M. Zamani (Esa)
La ricerca non solo ha messo sotto una nuova luce il passato geologico e climatico della Terra, ma sottolinea anche l’importanza delle dinamiche cosmiche nel modellare le condizioni climatiche del nostro pianeta. «Solo raramente i nostri “vicini cosmici” al di là del Sistema solare influenzano la vita sulla Terra», dice Avi Loeb, direttore dell’Institute for Theory and Computation dell’Università di Harvard e coautore del lavoro. «È emozionante scoprire che il nostro passaggio attraverso dense nubi qualche milione di anni fa potrebbe aver esposto la Terra a un flusso molto più ampio di raggi cosmici e atomi di idrogeno. I nostri risultati aprono una nuova finestra sul rapporto tra l’evoluzione della vita sulla Terra e il nostro vicinato cosmico».
La pressione esterna esercitata dalla nube fredda interstellare nella Lince potrebbe aver ridotto l’eliosfera per centinaia di anni o anche per un milione di anni, secondo Opher. Successivamente, una volta che la Terra si è allontanata dalla nube, l’eliosfera ha ripreso il suo ruolo “protettivo”.
Anche se non possiamo conoscere l’effetto esatto che questa nube fredda ha avuto sul clima terrestre, è probabile che il Sistema solare abbia incontrato altre nubi fredde nel mezzo interstellare nel corso dei miliardi di anni dalla sua formazione. E probabilmente ne incontreremo altre nel futuro, tra circa un milione di anni.
Per saperne di più:
- Leggi su Nature Astronomy l’articolo “A possible direct exposure of the Earth to the cold dense interstellar medium 2–3 Myr ago”, di Merav Opher, Abraham Loeb e J. E. G. Peek