Марс оказывает влияние на климат Земли

Фото из открытых источников

Климат Земли на протяжении миллионов лет колебался между ледниковыми периодами и более теплыми временами, что обусловлено незначительными изменениями орбиты и наклона оси нашей планеты. Эти вариации, известные как циклы Миланковича, происходят потому, что Земля вращается вокруг Солнца не изолированно. Гравитационное притяжение других планет постоянно воздействует на Землю, медленно изменяя ее орбитальную траекторию, наклон оси и направление полюсов. Хотя астрономы давно знают, что Юпитер и Венера играют важную роль в этих циклах, новый подробный анализ показывает, что Марс, несмотря на то, что он намного меньше газовых гигантов, также оказывает удивительно сильное влияние на климатические ритмы Земли.

Исследователи под руководством Стивена Кейна провели компьютерное моделирование, в котором масса Марса варьировалась от нуля до десятикратного значения, отслеживая, как эти изменения влияли на орбитальные колебания Земли на протяжении миллионов лет. Результаты подтверждают, что Марс играет ключевую роль в определении времен года на Земле.

Наиболее стабильной особенностью во всех симуляциях оказался 405 000-летний цикл эксцентриситета, обусловленный взаимодействием Венеры и Юпитера. Этот «метроном» сохраняется независимо от массы Марса, обеспечивая устойчивый ритм, лежащий в основе климатических изменений Земли. Однако более короткие циклы (~100 000 лет), которые определяют переходы между ледниковыми периодами, критически зависят от Марса. По мере увеличения массы Марса в симуляциях эти циклы удлиняются и набирают силу, что согласуется с усилением связи между орбитальными движениями внутренних планет.

Пожалуй, наиболее поразительно то, что когда масса Марса в моделях приближается к нулю, важнейший климатический паттерн полностью исчезает. 2,4-миллионный «большой цикл», вызывающий долгосрочные климатические колебания, существует только потому, что у Марса достаточно массы для создания необходимого гравитационного резонанса. Этот цикл, связанный с медленным вращением орбит Земли и Марса, влияет на количество солнечного света, получаемого Землей на протяжении миллионов лет.

Наклон оси Земли, или косоугольность, также реагирует на гравитационное влияние Марса. Привычный 41 000-летний цикл косоугольности, зафиксированный в геологических данных, удлиняется по мере увеличения массы Марса. При Марсе, который в десять раз тяжелее реального, этот цикл смещается к доминирующему периоду от 45 000 до 55 000 лет, что резко меняет характер роста и отступления ледниковых покровов.

Это новое открытие также помогает нам оценить пригодность для жизни экзопланет, подобных Земле, понимая влияние других планет в той же системе. На земной планете с массивным соседом в подходящей орбитальной конфигурации могут наблюдаться климатические изменения, которые предотвращают неконтролируемое замерзание или делают ее сезоны более благоприятными для жизни.

Исследование показывает, что циклы Миланковича на Земле — это не только явление, связанное с Землей и Солнцем. Они являются результатом деятельности всего нашего планетарного окружения, при этом Марс играет неожиданно важную вспомогательную роль в формировании нашего климата.