Mammut, 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 verificarono una serie di glaciazioni – lunghe milioni di anni e continuate fino a circa 12mila anni fa – che modificarono totalmente l’ambiente, rendendolo ostile a qualsiasi forma di vita. Gli esperti di paleoclimatologia hanno, nel corso degli anni, proposto diverse ipotesi su cosa avrebbe causato l’alternarsi delle ere glaciali sul nostro pianeta: effetto serra, inclinazione e rotazione della Terra, 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 raffigurata come una bolla grigio scuro sullo sfondo dello spazio interstellare. Secondo una nuova ricerca, ciò potrebbe aver esposto la Terra a livelli elevati di radiazioni e influenzato il clima. Credito: Opher, et al., Nature Astronomy
Secondo uno studio pubblicato questa settimana su Astronomia della natura e guidato dai ricercatori dell’Università di Boston, il nostro Sistema Solare potrebbe essere passato attraverso una densa nube interstellare ghiacciata circa due milioni di anni fa. Ciò potrebbe aver interferito con il vento solare, restringendo temporaneamente l’eliosfera, lo scudo protettivo di plasma emanato dal Sole e che avvolge il nostro sistema solare.
Un incontro fatale che potrebbe aver alterato il clima terrestre, dunque. Costituita da un flusso costante di particelle cariche, il cosiddetto vento solare, che si estende ben oltre Plutone, l’eliosfera è infatti una sorta di bolla gigante che ci protegge dalle radiazioni cosmiche e dai raggi galattici – raggi che possono alterare il DNA. Questo tipo di protezione è considerata una delle ragioni principali per cui la vita si è evoluta sulla Terra.
Dall’altro lato ci sono enormi nubi di gas interstellare, con masse fino a un milione di volte quella del Sole, e temperature bassissime, da una decina a qualche centinaio di gradi sopra lo zero assoluto.
Secondo il gruppo di ricerca, una densa nube interstellare fredda potrebbe aver “compresso” l’eliosfera, esponendo temporaneamente la Terra e gli altri pianeti del Sistema Solare ad elevati livelli di radiazione cosmica. “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 terrestre”, dice Merav Opher, fisico spaziale della Boston University e autore principale della ricerca. “Le stelle si muovono e questo lavoro mostra non solo che si muovono, ma che subiscono cambiamenti drastici”.
Il gruppo di ricerca sta studiando come l’eliosfera e la regione in cui il Sole si muove attraverso lo spazio potrebbero influenzare la chimica dell’atmosfera terrestre. Utilizzando sofisticati modelli computerizzati, ha guardato indietro nel tempo e ha 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 Nastro Locale di Nuvole Fredde, un sistema di nubi stellari dense e fredde, composto principalmente da atomi di idrogeno: le simulazioni hanno suggerito che una di queste nubi – chiamata Lince Locale di Nuvole Fredde, 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, una miscela di gas, polvere, elementi atomici rimasti dalle stelle esplose – tra cui ferro e plutonio – e particelle radioattive che normalmente l’eliosfera filtra. Senza la sua protezione, tali particelle avrebbero potuto raggiungere la Terra. E non mancano le prove che ciò possa essere realmente accaduto: le evidenze 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. , così come sulla luna. Inoltre, gli isotopi coinciderebbero anche con i record di temperatura che indicano un periodo di notevole raffreddamento. Un’ipotesi è quindi che possa esserci una relazione tra l’interazione del nostro pianeta con la Lince Locale e le Nuvole Fredde imponenti glaciazioni quaternarie.
Una fredda nube molecolare interstellare, vista dal telescopio spaziale Webb. Crediti: Nasa, ESA, Csa e M. Zamani (ESA)
La ricerca non solo getta nuova luce sul passato geologico e climatico della Terra, ma evidenzia 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 grande di raggi cosmici e atomi di idrogeno. Le nostre scoperte aprono una nuova finestra sulla relazione tra l’evoluzione della vita sulla Terra e il nostro vicinato cosmico”.
Secondo Opher, la pressione esterna esercitata dalla nube fredda interstellare nella Lynx potrebbe aver ristretto l’eliosfera per centinaia di anni o addirittura per un milione di anni. 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’esatto effetto 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 trascorsi dalla sua formazione. E probabilmente ne incontreremo altri in futuro, tra circa un milione di anni.
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