Jak duży wpływ na klimat Ziemi ma Mars?
Naukowcy przeprowadzili symulacje komputerowe i zbadali to, jak duży wpływ na klimat Ziemi ma Mars. Czerwona Planeta oddziałując na orbitę naszej planety może mieć wpływ nawet na epoki lodowcowe.
.Mars, który jest o połowę mniejszy od Ziemi i ma jedną dziesiątą jej masy, jest planetą o niewielkiej masie. Jednak w ramach nowego badania, astronomowie z University of California – Riverside, odkryli w jakim stopniu po cichu oddziałuje on na orbitę naszej planety i kształtuje jej cykle, które wpływają na jej długoterminowe wzorce klimatyczne, w tym epoki lodowcowe. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Publications of the Astronomical Society of the Pacific.
„Wiedzieliśmy, że Mars ma pewien wpływ na Ziemię, ale zakładaliśmy, że jest on niewielki. Uważaliśmy, że jego wpływ grawitacyjny jest zbyt mały, aby można go było łatwo zaobserwować w historii geologicznej Ziemi, jednak postanowiliśmy to sprawdzić” – mówi Stephen Kane z University of California – Riverside.
Naukowcy przeprowadzili symulacje komputerowe zachowania Układu Słonecznego oraz długoterminowych zmian orbity i nachylenia Ziemi, które wpływały na to, jak światło słoneczne docierało do powierzchni naszej planety w okresie od dziesiątek tysięcy do milionów lat.
Cykle zmian orbity i położenia, zwane cyklami Milankovitcha, zdaniem badaczy, mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia, jak i kiedy zaczynają się i kończą epoki lodowcowe. Epoka lodowcowa to długi okres, w którym na biegunach planety występują stałe pokrywy lodowe. W ciągu swojej 4,5-miliardowej historii Ziemia przeszła co najmniej pięć głównych epok lodowcowych. Ostatnia rozpoczęła się około 2,6 miliona lat temu i nadal trwa.
Pojedynczy cykl Milankovitcha jest napędzany głównie przez siłę grawitacyjną Wenus i Jowisza i trwa 430 tysięcy lat. W tym czasie orbita Ziemi wokół Słońca stopniowo zmienia się z prawie okrągłej do bardziej wydłużonej, a następnie powraca do poprzedniego kształtu. Ta zmiana orbity wpływa na ilość energii słonecznej docierającej do naszej planety i może wpływać na powiększanie lub cofanie się pokrywy lodowej.
Ten 430-tysięczny cykl pozostawał nienaruszony w symulacjach przeprowadzonych przez naukowców, niezależnie od obecności Marsa. Jednak po usunięciu Marsa dwa inne główne cykle, jeden trwający 100 tysięcy lat, a drugi 2,3 miliona lat, całkowicie zniknęły.
„Kiedy usunęliśmy Marsa, inne cykle zmiany orbity znikały. A jeśli zwiększaliśmy jego masę stawały się coraz krótsze, ponieważ Czerwona Planeta miała większy wpływ” – twierdzi Stephen Kane.
Jak opisują naukowcy, cykle te wpływają na to, jak okrągła lub wydłużona jest orbita Ziemi (jej ekscentryczność), czas zbliżenia naszej planety do Słońca oraz nachylenie jej osi obrotu. Ma to wpływ na ilość światła słonecznego docierającego do różnych części Ziemi, co z kolei wpływa na cykle lodowcowe i długoterminowe wzorce klimatyczne. Wyniki nowego badania pokazują, jak Mars poprzez swoją grawitację wpływa na klimat Ziemi.
„Im bliżej Słońca znajduje się planeta, tym większy wpływ ma na nią jego grawitacja. Ponieważ Mars znajduje się dalej od Słońca, ma większy wpływ grawitacyjny na Ziemię niż gdyby znajdował się bliżej. Ma większy wpływ niż można by się spodziewać po jego wielkości” – podkreśla Stephen Kane.
Jednym z bardziej nieoczekiwanych odkryć, zdaniem astronomów, było to, jak masa Marsa wpływa na tempo zmian nachylenia Ziemi. Obecnie wynosi ono około 23,5 stopnia, a kąt ten zmienia się nieznacznie w czasie.
„W miarę zwiększania masy Marsa w naszych symulacjach tempo zmian nachylenia Ziemi spadało. Zatem zwiększenie masy Marsa ma pewien stabilizujący wpływ na nachylenie naszej planety” – twierdzi Stephen Kane.
Badania te sugerują również, że nawet małe planety zewnętrzne w innych układach planetarnych mogą wpływać na stabilność światów, na których mogło pojawić się życie.
.„Kiedy patrzę na inne układy planetarne i znajduję planetę wielkości Ziemi w strefie zamieszkiwalnej, światy znajdujące się dalej w takich układach mogą mieć wpływ na klimat tej planety podobnej do Ziemi” – podsumowuje Stephen Kane.
Oprac. EG
