Di masa lalu, bintang-bintang yang menembus halaman belakang kosmik Matahari dapat menggeser orbit Bumi dan dengan demikian memicu peristiwa iklim yang signifikan dalam sejarah planet kita.
Pengaruh gravitasi bintang penyelundup ini juga mempengaruhi orbit planet lain di tata surya sehingga menimbulkan variasi kecil yang disebut gangguan.
Penelitian baru ini melihat dampak pertemuan antara Matahari dan bintang-bintang lain terhadap prediksi orbit Bumi di sekitar bintangnya dan dampak iklim akibat pergeseran orbit dan orientasi planet kita.
“Gangguan – penyimpangan kecil pada arah suatu benda langit yang disebabkan oleh tarikan gravitasi benda tetangga – dari bintang-bintang yang lewat mengubah evolusi orbit jangka panjang planet-planet surya, termasuk Bumi,” kata ketua tim peneliti Nathan Kaib, seorang ilmuwan senior di Planetary Science Institute di Tucson, dalam sebuah pernyataan di Arizona.
“Salah satu alasan mengapa hal ini penting adalah karena catatan geologi menunjukkan bahwa perubahan eksentrisitas orbit Bumi menyertai fluktuasi iklim Bumi,” tambah Kaib. “Jika kita ingin menyelidiki penyebab anomali iklim kuno dengan sebaik-baiknya, penting untuk memiliki gambaran seperti apa orbit Bumi selama episode ini.”
Terkait: Perubahan Iklim: Penyebab dan Akibat
Saat Matahari dan bintang-bintang lain mengorbit pusat Galaksi Bima Sakti, mereka terkadang berpapasan dalam jarak yang relatif dekat, secara kosmik.
Matahari diperkirakan berada dalam jarak 50.000 AU dari bintang lain setiap satu juta tahun, dan rata-rata berjarak 20.000 AU dari bintang tetangganya setiap 20 juta tahun atau lebih. (Satu AU, atau satuan astronomi, adalah jarak rata-rata Bumi-Matahari—sekitar 93 juta mil, atau 150 juta kilometer.)
Jadi, selama 4,6 miliar tahun keberadaan tata surya, tata surya telah terkena dampak dari banyak pertemuan bintang ini. Penelitian baru ini merupakan penelitian pertama yang memasukkan peristiwa-peristiwa tersebut ke dalam “prediksi balik” orbit dan iklim planet kita, yang digunakan untuk memprediksi evolusi orbit Bumi dan planet-planet lain di tata surya di masa lalu.
Ilustrasi ketidakpastian model orbit Bumi 56 juta tahun lalu akibat kemungkinan lewatnya bintang mirip Matahari HD7977 2,8 juta tahun lalu. (Kredit gambar: N.Kaib/PSI.)
Eksentrisitas orbit Bumi—kerataan lingkaran yang mengelilingi Matahari—sangat dipengaruhi oleh orbit planet raksasa tata surya, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.
Bintang-bintang yang melewati tata surya mengganggu orbit planet-planet raksasa tersebut dan pada gilirannya mengubah lintasan Bumi mengelilingi Matahari. Artinya, planet-planet raksasa berperan sebagai penghubung antara bintang-bintang yang lewat dan orbit Bumi.
Seperti prakiraan cuaca berwawasan ke depan, semakin banyak jeda waktu yang coba dicakup oleh model iklim, semakin besar pula ketidakpastian yang muncul. Kaib dan timnya menemukan bahwa ketika pertemuan bintang diperhitungkan, ketidakpastian orbital meningkat dengan cepat dan model-model tersebut dengan cepat menjadi tidak dapat diandalkan.
Menurut para peneliti, hal ini mempunyai dua hasil utama. Pertama, para ilmuwan terlalu percaya diri dalam memprediksi secara akurat orbit bumi dan eksentrisitasnya pada titik-titik tertentu dalam sejarah planet kita. Kedua, ada saat-saat dalam sejarah Bumi ketika pertemuan bintang memungkinkan terjadinya rezim orbit tertentu—periode eksentrisitas tinggi atau rendah yang sangat panjang—yang tidak terlihat dalam model saat ini.
Kaib mengatakan salah satu contoh dari episode semacam itu adalah Maksimum Termal Paleosen-Eosen, yang terjadi sekitar 56 juta tahun yang lalu, di mana suhu bumi meningkat sebesar 9 hingga 14 derajat Fahrenheit (5 hingga 8 derajat Celsius).
“Telah dikemukakan bahwa eksentrisitas orbit Bumi sangat tinggi selama peristiwa ini, namun hasil kami menunjukkan bahwa bintang-bintang yang transit membuat prediksi rinci mengenai evolusi orbit Bumi di masa lalu saat ini menjadi sangat tidak pasti dan bahwa spektrum perilaku orbit yang lebih luas dari yang diperkirakan sebelumnya mungkin terjadi. . Kaib menjelaskan.
Kaib dan rekannya juga mampu mengidentifikasi pertemuan bintang baru-baru ini antara Matahari dan sebuah bintang yang memasuki lingkungan kosmik Tata Surya. Ada ketidakpastian besar mengenai jarak bintang HD 7977 melewati Matahari sekitar 3 juta tahun yang lalu, dengan perkiraan jarak berkisar antara 4.000 AU hingga 31.000 AU. Namun jika pertemuannya terjadi dalam jarak dekat, hal ini dapat membuat prediksi mundur mengenai orbit Bumi menjadi semakin tidak dapat diandalkan.
Pertemuan tersebut “berpotensi cukup kuat untuk mengubah prediksi simulasi seperti apa orbit Bumi sekitar 50 juta tahun yang lalu,” Kaib menyimpulkan. “Pada jarak pertemuan yang lebih besar, HD 7977 tidak akan berdampak signifikan pada jarak ke Bumi. Namun pada jarak yang lebih kecil, kemungkinan akan mengubah prediksi kita mengenai orbit Bumi di masa lalu.”
Penelitian tim dipublikasikan secara online pada 14 Februari di Astrophysical Journal Letters.
+ There are no comments
Add yours