Bintang yang lewat bisa mengubah Bumi

Perubahan iklim di Bumi saat ini disebabkan oleh aktivitas manusia, namun tarikan gravitasi planet lain juga dapat menyebabkan pola iklim jangka panjang dengan sedikit mengubah orbit planet kita. Kini, penelitian menunjukkan bahwa bintang-bintang masif yang lewat juga dapat mengubah orbit Bumi—dan tarikan kosmik ini mungkin membatasi kemampuan peneliti untuk mempelajari hubungan antara perubahan orbit Bumi di masa lalu dan iklim planet kita.

Aspek orbit Bumi mengelilingi Matahari berubah seiring waktu. Misalnya, bentuk orbit bumi berubah antara hampir melingkar dan elips setiap 100.000 tahun seiring tarikan Yupiter dan Saturnus terhadap Bumi. Siklus Milankovitch ini memengaruhi jumlah radiasi matahari yang diterima planet kita, mengubah sebagian iklim, dan secara berkala membawa kita ke zaman es.

Simulasi yang berjalan mundur dapat membantu mengidentifikasi perubahan orbit planet. Namun seperti ramalan cuaca, pengukuran ini menjadi kurang akurat dalam jangka waktu yang lebih lama karena ketidakpastian dalam orbit planet meningkat secara eksponensial. Oleh karena itu, para ilmuwan sebelumnya percaya bahwa mereka hanya dapat memprediksi jalur bumi secara akurat selama 70 juta tahun terakhir.

Simulasi semacam itu mempunyai kelemahan lain: Mereka memperlakukan tata surya seperti sebuah gelembung. Meskipun merupakan bagian dari Bima Sakti, ia menerima pengunjung intragalaksi secara teratur. Bintang diperkirakan melintas dalam jarak 200.000 AU dari Matahari sekitar 20 kali per juta tahun. (Satu unit astronomi, atau AU, kira-kira berjarak 93 juta mil, atau 150 juta kilometer, atau kira-kira jarak rata-rata antara Bumi dan Matahari.) Faktanya, pada bulan Desember 2023, para peneliti menghitung bahwa bintang seperti itu mungkin berjarak satu miliar tahun dari Bumi. sekarang membuat Bumi keluar dari orbitnya, Anda mungkin menyelamatkannya agar tidak tertelan oleh matahari yang mengembang.

Terkait: Lubang hitam seukuran 20 juta matahari ‘Lolos’ ditangkap oleh ruang angkasa yang cepat dengan jejak bintang yang baru lahir di belakangnya

Studi ini menginspirasi dua anggota tim yang sama untuk melihat dampak yang mungkin ditimbulkan oleh bintang yang lewat terhadap orbit Bumi di masa lalu.

“Kami baru saja memutuskan untuk melihat apa yang akan terjadi jika kami mulai terbang melintasi sekumpulan bintang di sekitar tata surya dalam simulasi,” kata Nathan Kaib, ilmuwan senior di Planetary Science Institute di Arizona. Kaib dan rekan penulisnya, Sean Raymond, seorang astronom di Universitas Bordeaux di Prancis, menggunakan model komputer untuk menghasilkan ratusan prediksi balik orbit planet-planet di tata surya. Penelitian ini dipublikasikan 14 Februari di The Astrophysical Journal Letters.

Lintasan jarak dekat HD 7977 mungkin merupakan salah satu dari 10 pertemuan paling dahsyat sepanjang sejarah tata surya kita, yang menimbulkan banyak ketidakpastian dalam pengukuran orbit Bumi di masa lalu. (Kredit gambar: N.Kaib/PSI.)

Setiap simulasi dijalankan hingga eksentrisitas bumi (jumlah penyimpangan orbit planet dari lingkaran sempurna) berubah sebesar 10% dari nilainya saat ini, setelah itu simulasi menjadi tidak dapat diandalkan. Dalam beberapa skenario, peneliti mengizinkan bintang mirip Matahari berada dalam jarak 200.000 AU dari Matahari. Mereka menemukan bahwa memasukkan penerbangan antarbintang mengurangi rentang waktu prediksi dari 77 juta tahun menjadi hanya 62 juta tahun di masa lalu. Para ilmuwan juga menemukan bahwa bintang-bintang menciptakan efek domino langit, menarik gas raksasa, yang kemudian mendorong Bumi.

Kaib dan Raymond kemudian beralih dari yang umum ke yang spesifik, dengan fokus pada bintang yang terakhir melewati tata surya, hanya 2,8 juta tahun yang lalu: HD 7977 yang berukuran matahari. Perhitungan menunjukkan bahwa HD 7977 mungkin berada dalam jarak 13.200 AU dari matahari. tetapi bisa mendekati 3.900 AU. Jika jarak yang lebih kecil ini benar, para peneliti menemukan bahwa jendela prediksi orbit Bumi telah menyusut menjadi hanya 50 juta tahun; setelah itu orbitnya menjadi terlalu eksentrik untuk diprediksi.

Jangka waktu prediksi yang dipersingkat ini telah membingungkan para ahli iklim yang mempelajari iklim kuno Bumi, karena banyak yang percaya bahwa suhu maksimum Paleosen-Eosen, suatu interval pemanasan global sekitar 56 juta tahun yang lalu, terjadi ketika orbit Bumi mengayunkan planet kita sangat dekat dengan Matahari. Namun kini jalur yang dilalui bumi tidak lagi dapat diandalkan, para ilmuwan iklim harus menyelidiki alasan lain, seperti faktor geologi.

Temuan penelitian ini juga memiliki implikasi untuk masa depan. Kaib mengatakan pengunjung bintang berikutnya yang direncanakan adalah Gliese 710, yang akan terbang pada jarak 10.000 hingga 15.000 AU dari Matahari dalam 1,3 juta tahun. Namun dia menambahkan, “apakah gangguan ini mengurangi kemampuan kita untuk memprediksi evolusi orbit Bumi di masa depan masih menjadi pertanyaan terbuka.”