4.5K
Ученые давно утверждают, что периодические колебания климата Земли обусловлены циклическими изменениями в распределении солнечного света, достигающего ее поверхности. Это связано с вращением вокруг оси, эллиптичностью орбиты и тонкими гравитационными взаимодействиями с другими планетами, астероидами и телами Солнечной системы.
Планетарные маршруты со временем меняются, и это может изменить продолжительность циклов. Из-за этого ученым трудно распутывать то, что послужило причиной многих древних климатических изменений. И, чем дальше в прошлое, тем сильнее эта проблема.
«Крошечные изменения в движении одной планеты затрагивают остальные. По прошествии тысячелетий эти изменения резонируют друг с другом, и вся система трансформируется способом, который невозможно предсказать, используя даже самые продвинутые математические вычисления», – рассказывает Пол Олсен, геолог и палеонтолог из Земной обсерватории Ламонта-Доэрти Колумбийского университета (США).
До настоящего времени исследователи могли рассчитывать относительные движения планет и их возможное влияние на земной климат с достаточной точностью всего лишь за 60 миллионов лет, ничтожно мало по сравнению с 4,6 миллиарда лет истории.
Однако теперь Пол Олсен и его команда раздвинули эти границы до рекордных 200 миллионов лет назад. В 2018 году, сравнивая периодические изменения в древних отложениях, собранных в Аризоне и Нью-Джерси, исследователи идентифицировали 405 000-летний цикл орбиты Земли, который, по-видимому, не изменился за последние 200 миллионов лет – своего рода метроном, от которого могут быть измерены все другие циклы.
Используя те же осадки, в новом исследовании, представленном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, геологи сообщают об обнаружении еще более продолжительного климатического периода в 2,4 миллиона лет, который ранее составлял 1,75 миллиона лет.
Благодаря этим двум крупным экспериментам ученые узнали, что изменения в тропическом климате от влажного до сухого во времена первых динозавров, примерно от 252 до 199 миллионов лет назад, происходили по орбитальным циклам продолжительностью около 20 тысяч, 100 тысяч и 400 тысяч лет, а также по намного более длинному циклу в 1,75 миллиона лет, который в настоящее время уже канул в историю и составляет 2,4 миллиона лет. По мнению команды, эта разница вызвана гравитационным танцем между Землей и Марсом. «Эта разница является отпечатком хаоса Солнечной системы», – считает Пол Олсен.
Для проверки полученных данных о влиянии Красной планеты на климат Земли научная команда нацелилась на бурение проб в более высоких широтах из древнего озера за палеарктическими или антарктическими кругами.
Если собранные данные позволят построить высококачественные климатические модели Земли, они могут быть применены в исследовании климата древнего Марса и других каменистых миров. «Но более захватывающей является возможность проверить такие противоречивые теории, как возможное существование плоскости темной материи в нашей Галактике, через которую периодически проходит Солнечная система», – сообщают авторы исследования.
Палеоклиматические исследования не только раскрывают прошлое, но и имеют непосредственное отношение к настоящему. Хотя климат в значительной степени зависит от орбиты, на него также влияет количество углекислого газа в атмосфере Земли. Сейчас мы приближаемся ко времени, когда уровни СО2 могут быть такими же высокими, как и 200 миллионов лет назад. Объединение данных даст климатологам возможность увидеть взаимодействие всех факторов, а также поможет в поисках жизни на Марсе и обитаемых экзопланет.