|
Как Марс влияет на климат Земли
|
|
|
|
На протяжении миллионов лет климат Земли колебался между ледниковыми периодами и более теплыми периодами, что было обусловлено незначительными изменениями орбиты нашей планеты и наклона ее оси. Эти колебания, известные как циклы Миланковича, происходят потому, что Земля не вращается вокруг Солнца изолированно. Гравитационное притяжение других планет постоянно притягивает Землю, медленно изменяя траекторию ее орбиты, наклон ее оси и направление, в котором направлены ее полюса.
|
|
|
|
Хотя астрономам давно известно, что Юпитер и Венера играют важную роль в этих циклах, новый детальный анализ показывает, что Марс тоже, несмотря на то, что он намного меньше газовых гигантов, оказывает удивительно сильное влияние на климатические ритмы Земли.
|
|
|
|
Исследователи под руководством Стивена Кейна провели компьютерное моделирование, в ходе которого масса Марса менялась от нуля до 10 раз по сравнению с текущим значением, отслеживая, как эти изменения влияли на изменение орбиты Земли на протяжении миллионов лет. Результаты, опубликованные на сервере препринтов arXiv, подтверждают, что Марс играет ключевую роль в определении времен года здесь, на Земле.
|
|
|
|
|
|
|
Циклы массы и климата Марса
|
|
|
|
Наиболее стабильной характеристикой во всех моделированиях был 405 000-летний цикл эксцентриситета, обусловленный взаимодействием Венеры и Юпитера. Этот "метроном" работает независимо от массы Марса, обеспечивая устойчивый ритм, лежащий в основе изменений климата Земли. Однако более короткие циклы продолжительностью около 100 000 лет, которые сопровождают переход ледникового периода, в решающей степени зависят от Марса. По мере того, как Марс становится более массивным в ходе моделирования, эти циклы удлиняются и набирают силу, что согласуется с усилением взаимосвязи между орбитальными движениями внутренних планет.
|
|
|
|
Возможно, самым поразительным является то, что, когда масса Марса в моделях приближается к нулю, важнейшая климатическая закономерность полностью исчезает. "Великий цикл" продолжительностью 2,4 миллиона лет, который вызывает долгосрочные колебания климата, существует только потому, что Марс обладает достаточной массой для создания правильного гравитационного резонанса. Этот цикл, связанный с медленным вращением орбит Земли и Марса, влияет на то, сколько солнечного света получает Земля на протяжении миллионов лет.
|
|
|
|
Наклон земной оси, или наклонная плоскость, также зависит от гравитационного воздействия Марса. Известный 41 000-летний цикл изменения наклонной плоскости, который фигурирует в геологических записях, удлиняется по мере того, как Марс становится более массивным. Поскольку Марс в десять раз тяжелее, чем на самом деле, этот цикл сменяется доминирующим периодом в 45 000-55 000 лет, что резко меняет характер роста и отступления ледяного покрова.
|
|
|
|
Последствия для экзопланет и их обитаемости
|
|
|
|
Это новое открытие также помогает нам оценить пригодность для жизни экзопланет, подобных Земле, путем понимания влияния других планет в той же системе. Планета земной группы с массивным соседом в правильной орбитальной конфигурации может испытывать изменения климата, которые предотвращают внезапное замерзание или делают сезоны более благоприятными для жизни.
|
|
|
|
Исследование показывает, что земные циклы Миланковича связаны не только с Землей и Солнцем. Они являются результатом взаимодействия всей нашей планеты, а Марс играет неожиданно важную вспомогательную роль в формировании нашего климата.
|
|
|
|
Источник
|
