在太阳系的中心,太阳影响着每一颗绕其运行的行星。在最近两项由美国国家航空航天局(NASA)资助的研究中,科学家揭示了太阳历史上的古老事件可能如何帮助塑造了地球独特的气候,并引发了此前无法解释的气候变化。
在一项新研究中,NASA的SHIELD(太阳风氢离子电荷交换与大尺度动力学)科学中心的科学家——该中心是NASA的DRIVE(多元化、实现、整合、冒险、教育)科学中心之一——追踪了日光层(太阳创造的包裹太阳系的巨大气泡)在银河系中移动的轨迹,并沿途影响了地球气候。在另一篇论文中,一位NASA科学家及其合著者研究了较年轻、较暗淡的太阳如何通过促进强效温室气体的产生来加热地球。
在过去数千万年间,地球气候经历了显著变化,包括全球平均气温暂时下降数度的显著冰期。在这些时期,更频繁的气候波动导致地球变暖和变冷。为了解释这些冷暖交替的时期,科学家曾着眼于地球内部的因素,包括轨道变化、温室气体和冰层。但新研究表明,太阳环境的变化可能是理解地球温度波动的关键。
正如我们的星球被大气层所包裹,整个太阳系也被太阳创造的某种“大气层”所包裹。这个保护性气泡被称为日光层,由太阳向四面八方持续流出的带电粒子太阳风形成。
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我们的日光层绕银河系中心运行。在太阳46亿年的存在中,日光层穿越了银河系内的各个区域。在8月21日发表于《天文学与天体物理学年度评论》的一篇论文中,NASA SHIELD的研究人员使用计算机建模逆向推演了日光层在银河系中的路径,揭示其经过的环境可能触发了地球上的变化。
SHIELD首席研究员、波士顿大学的Merav Opher及其团队运行的模拟显示,在过去几百万年中,太阳至少三次遭遇了寒冷的巨大气体和尘埃区域。在这些情况下,巨大的星际“冷云”强烈挤压日光层,使其缩小到比地球轨道还小,使我们的星球暴露在太阳保护盾之外。
这些暴露事件——大约发生在200万至300万年前、600万至700万年前以及1300万至1400万年前——会使地球大气层暴露在完全不同的环境中。模拟结果与地质证据相符:在这些时间段,星际尘埃中普遍存在的元素出现在深海沉积物岩心样本、南极雪和月球样本中。
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这些日光层坍缩事件也可能解释地球上的古老气候模式。在模拟中,当地球大气层暴露在寒冷、致密的银河氢云中时,水蒸气含量增加,高层大气动力学发生变化,最终改变了地表条件。总之,日光层穿越银河系较冷区域的旅程可能是驱动地球某些古老气候变化(包括可能的冰期)的关键因素。
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来源:NASA;内容经中文翻译改写,采集时间:2026-08-26 00:08:35。