Mô phỏng vị trí Mặt trời trong Ngân hà
Trong suốt hành trình dài của mình, Hệ Mặt trời đã đi qua nhiều phần khác nhau của thiên hà. Nghiên cứu cho thấy Hệ Mặt trời đã đi qua khu vực phức hợp hình thành sao Orion cách đây khoảng 14 triệu năm. Phức hợp hình thành sao Orion, còn được gọi là phức hợp đám mây phân tử Orion, là một phần của cấu trúc lớn hơn có tên là Vùng Sóng Radcliffe (RW).
RW là gì và vì sao lại nguy hiểm?
RW mới được phát hiện vào năm 2020 là một cấu trúc lớn cũng di chuyển qua thiên hà. Đây là cấu trúc giống như sóng của khí và bụi chứa nhiều khu vực hình thành sao, trong đó gồm khu vực phức hợp Orion nổi tiếng và các đám mây phân tử Perseus và Taurus. Nó kéo dài gần 9000 năm ánh sáng và nằm trong nhánh Orion của Ngân hà.
Môi trường trong RW và Orion dày đặc hơn và khi Hệ Mặt trời đi qua nó, mật độ lớn hơn đã nén nhật quyển của Mặt trời. Điều này cho phép nhiều bụi liên sao hơn xâm nhập vào Hệ Mặt trời và đến Trái đất. Theo nghiên cứu mới, điều này ảnh hưởng đến khí hậu của Trái đất và để lại dấu vết trên hồ sơ địa chất.
Nghiên cứu "Quá trình Hệ Mặt trời đi qua RW trong thời kỳ giữa Miocene" đã được công bố trên tạp chí Thiên văn học và Vật lý thiên văn. Tác giả chính là Efrem Maconi, một nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Vienna.
Các tác giả viết: "Khi Hệ Mặt trời của chúng ta quay quanh Ngân hà, nó gặp phải các môi trường khác nhau với mật độ liên sao khác nhau, gồm cả các khoảng không gian nóng, mặt trận sóng nổ siêu tân tinh (SN) và các đám mây khí lạnh. Quá trình Mặt trời đi qua một vùng dày đặc của môi trường liên sao (ISM) có thể tác động đến Hệ Mặt trời theo nhiều cách".
14 triệu năm trước, Trái Đất đã ở tầng Langhe, thời kỳ giữa thế Miocene. Những sự kiện đáng chú ý đã diễn ra trong thế Miocene là đại lục Afro-Arabia va chạm với đại lục Âu Á, các ngọn núi đang tích cực hình thành trên nhiều lục địa và Khủng hoảng độ mặn Messinan đã tấn công Địa Trung Hải. Nhìn chung, Kỷ Miocene được biết đến với Thời kỳ khí hậu tối ưu giữa thế Miocene (MMCO). Trong thời kỳ MMCO, khí hậu ấm áp và vùng nhiệt đới mở rộng.
Tuy nhiên, thế Miocene còn được biết đến với một điều khác: Sự phá vỡ Trung Miocene (MMD). MMD diễn ra sau MMCO và chứng kiến một làn sóng tuyệt chủng ở cả sinh vật trên cạn và dưới nước. Sự kiện này xảy ra vào khoảng 14,8 đến 14,5 triệu năm trước, phù hợp với thời điểm Hệ Mặt trời đi qua RW và đặc biệt là khu vực phức hợp Orio trong RW.
Các tác giả của nghiên cứu mới cho biết sự đi qua của Hệ Mặt trời qua RW và phức hợp Orion có thể là nguyên nhân gây ra MMD. tác giả chính Efrem Maconi giải thích: "Hãy tưởng tượng nó giống như một con tàu đang đi qua những điều kiện khác nhau trên biển. Mặt trời của chúng ta đã gặp phải một vùng có mật độ khí cao hơn khi nó đi qua RW, nhất là trong chòm sao Orion".
Ảnh hưởng tới Trái đất ra sao?
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu từ tàu Gaia của Cơ quan vũ trụ châu Âu (ESA), cùng với các quan sát quang phổ, để xác định chính xác thời điểm Hệ mặt trời đi qua RW. Bằng cách theo dõi chuyển động của 56 cụm sao mở trong RW, các nhà nghiên cứu đã theo dõi chuyển động của RW và so sánh nó với chuyển động của Hệ mặt trời. Công trình của họ cho thấy Hệ Mặt trời của chúng ta đã va vào gợn của RW từ 18,2 đến 11,5 triệu năm trước. Lần tiếp cận gần nhất xảy ra trong khoảng từ 14,8 đến 12,4 triệu năm trước.
Khoảng thời gian này trùng với MMD. Các tác giả viết: "Đáng chú ý là khoảng thời gian này trùng với quá trình chuyển đổi khí hậu giữa thế Miocene trên Trái đất, tạo ra mối liên hệ liên ngành với cổ khí hậu học". Mối tương quan này thật đáng kinh ngạc và các nhà nghiên cứu cho biết rằng dòng bụi giữa các vì sao đã làm thay đổi khí hậu của Trái đất.
Giáo sư vật lý thiên văn Joao Alves tại Đại học Vienna và là đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: "Phát hiện này dựa trên công trình trước đây của chúng tôi khi xác định RW ". Alves là tác giả chính của bài báo năm 2020 trình bày về khám phá về RW.
Các nhà nghiên cứu lưu ý: "Điều đáng chú ý là chúng tôi thấy rằng các quỹ đạo trong quá khứ của Hệ Mặt trời đã tiếp cận gần (trong vòng 50 parasec) với một số cụm được chọn nhất định khi chúng đang ở giai đoạn mây. Điều này có thể dẫn đến một cuộc chạm trán có thể xảy ra giữa Mặt trời và thành phần khí của RW".
Riêng Giáo sư Alves cho biết thêm: "Chúng ta đã đi qua khu vực Orion khi các cụm sao nổi tiếng như NGC 1977, NGC 1980 và NGC 1981 đang hình thành. Khu vực này có thể dễ dàng nhìn thấy trên bầu trời mùa đông ở Bắc bán cầu và mùa hè ở Nam bán cầu. Hãy tìm chòm sao Orion và Tinh vân Orion (Messier 42) – Hệ Mặt trời của chúng ta xuất phát từ hướng đó!"
Lượng bụi tăng lên khi Trái Đất đi qua RW có thể gây ra một số tác động. Môi trường liên sao (ISM) chứa các đồng vị phóng xạ như 60Fe từ các vụ nổ siêu tân tinh, có thể tạo ra các dị thường trong hồ sơ địa chất của Trái Đất.
Giáo sư Alves gợi ý: "Mặc dù công nghệ hiện tại có thể không đủ nhạy để phát hiện ra những dấu vết này, nhưng các máy dò trong tương lai có thể giúp thực hiện được điều đó".
(còn nữa)
Thế Miocen hay thế Trung Tân là một thế địa chất kéo dài từ khoảng 23,03 tới 5,33 triệu năm trước (Ma). Giống như các thế địa chất khác, các tầng đá xác định điểm bắt đầu và kết thúc đã được nhận dạng khá rõ nhưng niên đại chính xác của các thời điểm này là không chắc chắn. Thế Miocen được Charles Lyell đặt tên theo tên gọi trong tiếng Hy Lạp là meioon (ít hơn, kém hơn) và kainos (mới) và có nghĩa là "ít gần đây" do nó có ít hơn 18% các dạng động vật không xương sống hiện đại sinh sống dưới biển so với thế Pliocen. Thế Miocen diễn ra sau thế Oligocen và ngay sau nó là thế Pliocen. Thế Miocen là thế địa chất đầu tiên của kỷ Neogen.
Anh Tú