Зірки, які проходять повз Сонячну систему, змінили довгострокову орбітальну еволюцію планет, включаючи Землю.
Відомо, що зміни ексцентриситету орбіти Землі супроводжують коливання клімату Землі. Один із прикладів такого явища — палеоцен-еоценовий термічний максимум 56 млн. років тому. Тоді температура Землі піднялася на 5-8 градусів за Цельсієм. Вчені й припускали, що ексцентриситет орбіти Землі під час цієї події був особливо високим. Однак результати нового дослідження показали, що зірки, які проходять повз планету, теж впливають на клімат планети.
Зазвичай дослідники використовують моделювання (зворотний рух), щоб прогнозувати минулу орбітальну еволюцію Землі та інших планет Сонця. Як і з прогнозом погоди, точність цього методу знижується, якщо розширити його на більш тривалі періоди через експоненційне зростання невизначеностей. Раніше у моделюванні не враховувалися наслідки проходження зірок поблизу Сонця.
Коли Сонце та інші зірки обертаються навколо центру Чумацького Шляху, вони неминуче проходять поряд одна з одною, іноді на відстані десятків тисяч астрономічних одиниць (1 а.о. — ця відстань від Землі до Сонця). Ці події називають зірковими зустрічами.
Наприклад, кожні 20 млн. років зірка проходить від Сонця — в межах 10 000 а.о. Раніше вчені не враховували це під час моделювання клімату планети.
Одна з основних причин, через яку ексцентриситет орбіти Землі коливається з часом, на неї впливають регулярні збурення планет-гігантів (Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна). Коли зірки проходять поблизу Сонячної системи, вони збурюють їхні орбіти. А це вже змінює орбітальну траєкторію Землі. Таким чином, планети-гіганти є сполучною ланкою між Землею і зірками, що проходять.
У результаті орбітальна невизначеність зростає ще швидше, а тимчасовий обрій, за яким передбачення зворотного моделювання стають ненадійними.
Це означає, що в історії Землі були епохи, коли орбіта планети виглядала зовсім інакше, наприклад, її ексцентриситет був дуже високим.
Нижче можна подивитися невизначеності орбіти Землі 56 млн років тому через потенційне проходження сонцеподібної зірки HD7977 2,8 млн років тому.
Результати дослідження опубліковано у журналі The Astrophysical Journal Letters.