Jak Mars wpływa na klimat Ziemi?

Naukowcy wskazują, że Mars mimo iż jest znacznie mniejszy od gazowych olbrzymów, takich jak Jowisz i Saturn, zaskakująco mocno wpływa na klimat Ziemi. Dzięki jego wpływowi grawitacyjnemu nasza planeta może być zdatna do życia.

.Klimat Ziemi od milionów lat przechodzi okresowo ociepla się ochładza, co jak tłumaczą badacze jest spowodowane subtelnymi zmianami orbity naszej planety i nachylenia jej osi. Zmiany te, znane jako cykle Milankovitcha, występują, ponieważ Ziemia nie orbituje wokół Słońca sama, a siła grawitacyjna innych planet nieustannie na nią oddziałuje, powoli zmieniając jej orbitę, nachylenie osi i kierunek, w którym skierowane są bieguny.

Chociaż astronomowie od dawna wiedzą, że Jowisz i Wenus odgrywają ważną rolę w tych cyklach, to w ramach nowego badania naukowcy, pod kierownictwem Stephena Kane’a z University of California, Riverside, przeprowadzili szczegółową analizę, która ujawniła, że również Mars, mimo iż jest znacznie mniejszy od gazowych olbrzymów, wpływa zaskakująco mocno na klimat Ziemi. Astronomowie przeprowadzili symulacje komputerowe, w których zmieniali masę Marsa od zera do dziesięciokrotności jej obecnej wartości, śledząc, jak wpłynie to na orbitę Ziemi na przestrzeni milionów lat i odkryli, że Czerwona Planeta odgrywa ważną rolę w zmianach pór roku. Badanie zostało opublikowane w serwisie arXiv.

Najbardziej stabilną cechą we wszystkich symulacjach był cykl ekscentryczności trwający 405 tysiące lat, spowodowany oddziaływaniem Wenus i Jowisza. Miał on miejsce niezależnie od masy Marsa, zapewniając stały rytm leżący u podstaw zmian klimatu na Ziemi. Jednak krótsze cykle trwające około 100 tysięcy lat, które wyznaczały tempo przemian epok lodowcowych, zależą w znacznym stopniu od Marsa. W miarę jak Czerwona Planeta stawała się coraz masywniejsza w symulacjach, cykle te wydłużały się i nabierały mocy, co było zgodne ze wzmocnionym wpływem między ruchami orbitalnymi planet wewnętrznych.

Zdaniem badaczy niezwykłe było to, że gdy masa Marsa w modelach zbliżała się do zera, całkowicie znikał kluczowy wzorzec klimatyczny. Jak podkreślają naukowcy, trwający 2,4 miliona lat „wielki cykl”, który powoduje długoterminowe wahania klimatu, istnieje tylko dlatego, że Mars ma wystarczającą masę, aby wytworzyć odpowiedni rezonans grawitacyjny. Cykl ten, związany z powolnym obrotem orbit Ziemi i Marsa, wpływa na ilość światła słonecznego docierającego do Ziemi przez miliony lat.

Nachylenie osi Ziemi, jak sugerują astronomowie, również reaguje na wpływ grawitacyjny Marsa. Cykl nachylenia wynoszący 41 tysięcy lat, który jest widoczny w zapisach geologicznych, wydłużał się wraz ze wzrostem masy Marsa. Gdyby Czerwona Planeta była by dziesięciokrotnie cięższa niż w rzeczywistości cykl ten wydłużyłby się do około 45 tysięcy, a maksymalnie 55 tysięcy lat, radykalnie zmieniając wzorzec występowania i nasilenia epok lodowcowych.

Analizy te pomagają naukowcom również ocenić zdolność do podtrzymywania życia planet pozasłonecznych podobnych do Ziemi poprzez zrozumienie wpływu światów ich otaczających. Planety skaliste z masywnym sąsiadem w odpowiedniej konfiguracji orbitalnej mogą doświadczać zmian klimatycznych, które zapobiegają gwałtownemu ochłodzeniu lub sprawiają, że jej pory roku są bardziej sprzyjające powstaniu i utrzymaniu życia.

.Badania podkreślają również, że cykle Milankovitcha nie dotyczą tylko Ziemi i Słońca. Są one wynikiem oddziaływania całego naszego sąsiedztwa planetarnego, a Mars odgrywa ważną rolę we kształtowaniu klimatu naszej planety.

Oprac. EG