1400萬年前「星際巨浪」襲地球，可能改變了氣候

根據最新研究，我們的太陽系在繞行銀河系中心的過程中，會穿越不同的星際環境，而其中一個環境可能對地球的氣候產生了深遠的影響。就像一艘船在海上航行時會遇到不同的天氣變化一樣，太陽系在銀河系中的旅程也讓它經歷了多樣的星際條件。

歐洲太空總署（ESA）已退役的蓋亞任務（Gaia mission）觀測資料顯示，約1400萬年前，太陽系曾穿越獵戶座方向的一個密集恆星形成區域。這個區域屬於一個橫跨近9000光年的龐大星團網路，天文學家將其命名為「拉德克利夫波」（Radcliffe Wave），以紀念確認其存在的哈佛拉德克利夫研究所。

當太陽系在數百萬年前穿越這一結構時，可能接收到了大量的星際塵埃。這一事件的時間點與地球從溫暖氣候轉向寒冷氣候的時期吻合，這也反映在南極冰蓋的擴張上。研究認為，這次相遇可能與其他因素和持續的過程共同促成了這一氣候轉變。

進一步的研究或許能驗證這一理論。如果在地球的地質記錄中發現異常高濃度的放射性元素（這是由於大量塵埃流入所預期的），將能強化這一假設。研究的主要作者、維也納大學天體物理學博士生埃弗雷姆·馬科尼（Efrem Maconi）表示：「因為你將擁有地質特徵和天文學觀點來解釋這一現象。」

馬科尼與其同事在《天文學與天體物理學》期刊上發表了這項研究。然而，在地球的地質記錄中找到關鍵證據——1400萬年前鐵-60同位素（一種由超新星釋放但在地球上極為罕見的鐵同位素）濃度的激增——並不容易。

亞利桑那州洛威爾天文臺的天文學家泰迪·卡雷塔（Teddy Kareta）表示：「回溯時間非常困難，無論是在太空還是在南極。這是一個令人興奮的假設，但要找到對地球氣候影響的具體證據，甚至評估太陽系經歷的塵埃流量增加，可能需要相當長的時間和跨學科的努力。」

儘管拉德克利夫波位於我們的銀河系後院，距離僅400光年，但天文學家直到2020年才發現它，這要歸功於蓋亞望遠鏡能夠精確定位已知恆星形成氣體雲的距離和速度，從而讓天文學家繪製出太陽系鄰近區域的3D地圖。

利用蓋亞的最新資料，馬科尼與其同事模擬了與拉德克利夫波相關的56個年輕星團的旅程，追溯它們目前在銀河系中的軌道以及它們誕生前從分子雲中推斷出的軌跡。這讓研究人員能夠「回到過去，看看它們在過去與太陽系的相對位置。」

研究發現，太陽系在約1400萬年前最接近獵戶座區域，與至少兩個塵埃密集的星團——NGC 1980和NGC 1981——的距離縮小到65光年以內。當時，太陽系與今天大致相同；地球和其他行星已經形成了超過40億年。然而，從宇宙的角度來看，「我們談論的幾乎是昨天。」馬科尼說道。

模擬結果顯示，太陽系在這一密集區域內停留了大約100萬年，這與地球從溫暖氣候轉向寒冷氣候的「中新世中期」時期吻合。研究認為，大量的星際塵埃可能阻擋了部分太陽輻射，從而加速了全球冷卻。

卡雷塔表示：「提出銀河系對地球氣候的影響是一個大膽的主張，但兩個事件在時間上的吻合無疑會激勵天文學家和地質學家更深入地評估這一情景的可能性。」

澳洲科廷大學的地質學家克里斯·柯克蘭（Chris Kirkland）指出：「有合理的證據表明，地球在銀河系中的旅程影響了其地質。」例如，柯克蘭之前的研究表明，地球年輕時期頻繁的高能隕石撞擊促成了大陸地殼的形成。然而，他對星際塵埃（而非撞擊）可能影響地球氣候的觀點持保留態度。

在最新研究中，馬科尼與其團隊指出，到達地球的星際塵埃需要比現今水平高出至少六個數量級，才能完全解釋全球氣候的影響。更可能的是，這些影響是微妙且間接的，並在數十萬年的時間尺度上展開，這與當前人類驅動的氣候變化有所不同。

然而，這些差異也難以解讀，主要是因為鐵-60同位素的地質記錄在約1000萬年前就停止了。此外，鐵-60不穩定，半衰期約為260萬年，這使得檢測1400萬年前事件的訊號變得尤其困難。

卡雷塔補充道：「在太陽系的其他地方，例如月球兩極的深坑，可能保留了星際塵埃或放射性元素的痕跡。這些區域全年沒有陽光照射，理論上應該能長期保持低溫和穩定。」他總結道：「太陽系範圍內的過程應該留下了太陽系範圍內的證據。」