Günəş Yer kürəsini işıq və istiliklə təmin etməkdən daha çox şey edir. NASA tərəfindən maliyyələşdirilən iki son tədqiqat göstərir ki, Günəşin uzaq keçmişindən baş verən hadisələr Yer kürəsinin iqliminə gözlənilməz şəkildə təsir göstərmiş ola bilər, qədim temperatur dəyişikliklərinə kömək etməkdən tutmuş gənc planeti maye su və ehtimal ki, həyat üçün kifayət qədər isti saxlamağa qədər.

NASA-nın DRIVE (Diversifikasiya, Realizasiya, İnteqrasiya, Təşəbbüskarlıq, Təhsil) Elm Mərkəzlərindən biri olan NASA-nın SHIELD (Hidrogen İon Yük Mübadiləsi və Böyük Miqyaslı Dinamika ilə Günəş Küləyi) mərkəzindən bir araşdırma, heliosferin Süd Yolu üzərində zamanla necə hərəkət etdiyini araşdırır. Heliosfer, Günəş sistemini əhatə edən Günəş tərəfindən yaradılan nəhəng qoruyucu qabarcıqdır. Tədqiqatçılar bu qabarcıq ətrafındakı qalaktik mühitdəki dəyişikliklərin Yer kürəsindəki şəraitə təsir göstərmiş ola biləcəyini aşkar etdilər.

NASA aliminin rəhbərliyi ilə aparılan ayrı bir araşdırma, daha bir qədim tapmacanı araşdırır: daha qaranlıq gənc Günəşin Yer kürəsini necə isti saxlaya biləcəyi. Tapıntılar güclü günəş püskürmələrinin Yer kürəsinin erkən atmosferində güclü istixana qazlarının yaranmasına kömək etdiyini göstərir.

Günəşin Süd Yolu üzərindən səyahəti

Yer kürəsinin iqlimi on milyonlarla il ərzində kəskin şəkildə dəyişib. Müxtəlif dövrlərdə əsas buz dövrləri qlobal orta temperaturu müvəqqəti olaraq bir neçə dərəcə aşağı salıb, digər dövrlər isə isti və soyuq şərait arasında təkrarlanan dəyişikliklərə səbəb olub.

Alimlər ənənəvi olaraq bu dəyişiklikləri anlamaq üçün Yer kürəsinin orbitindəki dəyişiklikləri, istixana qazı səviyyələrini, buz örtüyünü və digər planetar amilləri araşdırıblar. Yeni tədqiqatlar göstərir ki, Günəşi əhatə edən kosmik mühitdəki dəyişikliklər də mühüm rol oynamış ola bilər.

Günəş sistemi, Yer kürəsinin atmosferlə əhatə olunduğu kimi, Günəşin yaratdığı qoruyucu bir bölgə ilə əhatə olunmuşdur. Heliosfer adlanan bu bölgə, günəş küləyində Günəşdən hər istiqamətə davamlı olaraq axın edən yüklü hissəciklər şəklində əmələ gəlir.

Günəşin Qalaktik Yolunun Yenidən Qurulması

Bütün heliosfer Süd Yolunun mərkəzi ətrafında fırlanır. Günəşin 4,6 milyard illik ömrü ərzində Günəş sistemi bir çox fərqli qalaktik mühitlərdən keçib.

21 avqustda “Astronomiya və Astrofizikanın İllik İcmalı “nda dərc olunmuş bir araşdırmada NASA-nın SHIELD mərkəzinin tədqiqatçıları heliosferin qalaktikadakı keçmiş trayektoriyasını yenidən qurmaq üçün kompüter simulyasiyalarından istifadə ediblər. Onların nəticələri göstərir ki, Günəş sisteminin qarşılaşdığı bəzi bölgələr Yer kürəsində ölçülə bilən dəyişikliklərə səbəb ola bilər.

Boston Universitetindəki SHIELD-in baş tədqiqatçısı Merav Opher və həmkarları Günəş sistemi ilə qaz və tozla dolu olduqca soyuq bölgələr arasında qarşılaşmaları simulyasiya etdilər. Onların işi göstərir ki, Günəş son bir neçə milyon il ərzində bu cür mühitlərdən ən azı üç dəfə keçib.

Bu qarşılaşmalar zamanı nəhəng ulduzlararası “soyuq buludlar” heliosferə kifayət qədər qüvvə ilə basaraq onu kəskin şəkildə sıxışdırmış ola bilər. Simulyasiyalara görə, heliosfer bəzən Yerin orbitindən daha kiçik bir ölçüyə qədər kiçilib və planetimizi müvəqqəti olaraq Günəşin qoruyucu qabarcığından kənarda qoya bilər.

Yer Günəş Qalxanını İtirə Bilər

Modelləşdirilmiş qarşılaşmalar təxminən 2-3 milyon il əvvəl, 6-7 milyon il əvvəl və 13-14 milyon il əvvəl baş verib. Əgər simulyasiyalarda göstərildiyi kimi heliosfer daralsaydı, Yer atmosferi həmin dövrlərdə birbaşa çox fərqli bir ulduzlararası mühitə məruz qalardı.

Zamanlama həmçinin geoloji dəlillərlə də uyğun gəlir. Ulduzlararası tozla əlaqəli elementlər dərin dəniz çöküntü nüvələrində, Antarktida qarında və bu dövrlərə uyğun gələn Ay nümunələrində aşkar edilmişdir.

Heliosferin çökməsinin bu epizodları bəzi qədim iqlim nümunələrini izah etməyə də kömək edə bilər.

Simulyasiyalarda, Yer atmosferinin sıx, soyuq qalaktik hidrogen buluduna məruz qalması atmosfer su buxarını artırdı və yuxarı atmosferdə şəraiti dəyişdirdi. Bu təsirlər nəticədə Yer səthinə daha yaxın şəraitə təsir etdi.

Nəticələr Günəş sisteminin Süd Yolunun soyuq hissələrindən keçməsinin Yer kürəsində uzunmüddətli iqlim dəyişikliklərinə, o cümlədən buz dövrlərinə səbəb olması ehtimalını artırır.

Heliosferin Rəqəmsal Əkizinin Qurulması

NASA, SHIELD-i heliofizikanın öyrənilməsini inkişaf etdirmək üçün nəzərdə tutulmuş bir neçə mərkəzdən biri kimi maliyyələşdirir. DRIVE Elm Mərkəzi olaraq, SHIELD müxtəlif sahələrdə təcrübə, metod və elmi perspektivlərə malik tədqiqatçıları bir araya gətirir.

Mərkəzin məqsədlərindən biri heliosferin ətraflı modelini və ya “rəqəmsal əkizini” qurmaqdır. Bu model alimlərə Günəşin qoruyucu qabarcığının sıx ulduzlararası buludlar kimi xüsusiyyətlərlə qarşılaşdıqda necə reaksiya verdiyini daha yaxşı başa düşməyə kömək edə bilər.

Yaşayışa yararlı Günəş sistemimizin tarixini və quruluşunu öyrənmək, həyatın Yer kürəsində necə təkamül etdiyinə dair də ipucları verə bilər. Gələcəkdə bu biliklər tədqiqatçılara yaşayışa yararlı dünyaları dəstəkləyə bilən digər ulduz sistemlərini müəyyən etməyə kömək edə bilər.

Zəif Gənc Günəşin Sirri

İkinci bir araşdırma Günəşin erkən tarixi ilə bağlı fərqli bir problemə diqqət yetirir.

NASA-nın Merilend ştatının Qrinbelt şəhərindəki Qoddard Kosmik Uçuş Mərkəzinin alimi Vladimir Ayrapetyan və əməkdaşları gənc Günəşin bu günkündən daha az enerji istehsal etdiyi halda, Yer kürəsinin maye su üçün kifayət qədər isti qalmasının erkən dövrlərini araşdırdılar.

Təxminən üç milyard il əvvəl Günəş indiki qədər parlaq idi, yalnız 70%. Bu azalmış enerjiyə əsaslanaraq, nəzəri olaraq Yer kürəsi donmuş vəziyyətdə olmalı idi.

Geoloji dəlillər fərqli bir hekayəni izah edir. Yer kürəsində sabit maye su o vaxtdan çox əvvəl mövcud idi. Nisbətən isti erkən Yer ilə daha soyuq, daha qaranlıq Günəş arasındakı ziddiyyət Zəif Gənc Günəş paradoksu kimi tanınır.

Zorakı Gənc Günəş Cavabı Saxlaya Bilər

Alimlər Süd Yolunun digər yerlərində erkən Günəşə bənzəyən gənc ulduzları araşdıraraq ipucları tapa bilərlər.

Bu “körpə” ulduzlar yetkin ulduzlardan daha aktivdir. NASA-nın təqaüdə çıxmış Kepler kosmik teleskopunun müşahidələri göstərir ki, gənc Günəşə bənzər ulduzlar gündəlik olaraq nəhəng super parıltılar yarada və yüksək enerjili hissəcikləri kosmosdan xaricə göndərə bilər.

Əgər gənc Günəş də oxşar şəkildə davransaydı, Airapetian bu enerjili hissəciklərin Yer atmosferində planetin istiləşməsinə kömək edən kimyəvi reaksiyalara səbəb ola biləcəyini irəli sürür.

Bu ideyanı sınamaq üçün Airapetianın komandası, erkən Yer atmosferinə bənzədiyi düşünülən şəraiti möhürlənmiş bir kamerada yenidən yaratdı. Tədqiqatçılar molekulyar azot, ammonyak, karbon qazı və karbonmonoksiti birləşdirdilər.

Daha sonra günəş super alovlarının yaratdığı enerjili hissəciklər axınını təqlid etmək üçün qaz qarışığını protonlarla bombardman etdilər.

Super alovlar güclü istixana qazı yarada bilərdi

Simulyasiya edilmiş hissəcik bombardmanı azot oksidinin əmələ gəlməsi də daxil olmaqla bir neçə kimyəvi dəyişiklik yaratdı. Azot oksidi karbon qazından təxminən 300 dəfə daha güclü istixana qazıdır. Tədqiqat Astrophysical Journal Letters jurnalında dərc edilib .

Bu azot oksidi erkən Yer kürəsinin istiliyi saxlamasına kömək edə bilərdi.

Lakin qazın hamısı atmosferdə qalmazdı. Gənc Günəşdən gələn güclü ultrabənövşəyi şüalanma bəzi azot oksid molekullarını parçalayaraq onları yenidən azot və oksigenə çevirərdi.

Buna baxmayaraq, tədqiqatçılar nisbətən az azot oksidinə ehtiyac olduğunu aşkar etdilər.

Kompüter simulyasiyaları göstərdi ki, laboratoriya təcrübəsində istehsal olunan azot oksidinin yalnız 10%-i sağ qalsaydı, Yer kürəsinin ekvatoru yaxınlığında temperaturu təxminən 41 dərəcə Farenheytə (5 dərəcə Selsi) qaldıra bilərdi. Bu, temperaturu suyun donma nöqtəsindən yuxarıda saxlayardı.

Erkən Həyata Əlverişli Ola Bilən Şərtlər

Daha soyuq, lakin donmamış Yer kürəsi başqa bir üstünlük təklif edə bilərdi.

Azot oksidinin daha az miqdarda qalması prebiotik kimyəvi reaksiyaları dəstəkləyə bilərdi. Tədqiqatlar göstərir ki, donma nöqtəsindən bir qədər yuxarı temperaturlar amin turşularının mürəkkəb zəncirlərinin yığılması üçün daha isti şəraitdən daha təsirli ola bilər.

Bu o deməkdir ki, gənc Günəşin şiddətli fəaliyyəti Yer kürəsinin donmasının qarşısını almaqdan daha çox şey etmiş ola bilər. Bu, həmçinin həyatdan əvvəlki kimya üçün əlverişli ətraf mühit şəraitinin yaradılmasına kömək etmiş ola bilər.

Günəşin Yer kürəsinin formalaşmasına necə kömək etdiyi

İki tədqiqat birlikdə Yer kürəsinin tarixinin Günəşlə nə qədər dərin bağlı olduğunu vurğulayır.

Günəş sisteminin Süd Yolu üzərindən hərəkəti Yer kürəsini iqliminə təsir göstərə biləcək dəyişən ulduzlararası mühitlərə məruz qoya bilər. Milyardlarla il əvvəl, təkcə günəş işığı kifayət etməməli olduğu halda, gənc Günəşin intensiv fəaliyyəti planetin istiləşməsinə kömək etmiş ola bilər.

Yer bir çox cəhətdən qeyri-adi olsa da, heç vaxt təcrid olunmuş şəkildə mövcud olmayıb. Daha böyük bir ulduz-planet sistemində formalaşmış və tarixi boyunca Günəşin dəyişən davranışı və mühiti ilə sıx bağlı qalmışdır.

Bu əlaqənin başa düşülməsi Yer kürəsinin iqlimi, həyatın təkamülü və digər planet sistemlərini yaşaya bilən hala gətirə biləcək şərtlər haqqında yeni ipucları ortaya çıxara bilər.