Детали открытия
Согласно новому анализу глубоководных геологических записей, гравитационное взаимодействие между двумя планетами приводит к циклическим изменениям глубоководных океанических течений, которые повторяются каждые 2,4 миллиона лет. Это открытие поможет ученым лучше понять и спрогнозировать климат Земли в будущем.
Мы были удивлены, когда обнаружили эти циклы в 2,4 миллиона лет в наших глубоководных осадочных данных. Существует только один способ их объяснить: они связаны с циклами во взаимодействии Марса и Земли, вращающихся вокруг Солнца,
– говорит Адриана Дуткевич из Сиднейского университета.
В последние годы ученые начали исследовать то, что они назвали астрономическим "большим циклом". Он приводит к выравниванию орбит Земли и Марса в этом огромном промежутке времени.
Прямых доказательств этого взаимодействия в геологической истории Земли немного, но находки ученых свидетельствуют, что пик этого цикла связан с повышенной солнечной радиацией на Земле, а также с потеплением климата. Это также никак не связано с антропогенными изменениями климата, которые сейчас переживает Земля.
Мы знаем, что и другие планеты могут влиять на путь Земли вокруг Солнца, придавая ему более вытянутую форму во время регулярных циклов, известных как циклы Миланковича. Они фактически являются противоположностью марсианского цикла, совпадают с наступлением ледниковых периодов и происходят гораздо чаще, продолжаясь относительно короткие десятки тысяч лет. Циклы Миланковича вызваны преимущественно взаимодействием с Юпитером и Сатурном — гораздо более тяжелыми планетами, чем относительно крошечный Марс.
Гравитационные поля планет Солнечной системы взаимодействуют друг с другом, и это взаимодействие, что называется резонансом, меняет планетарный эксцентриситет — меру того, насколько близкими к круговым являются их орбиты,
– объясняет геофизик Дитмар Мюллер из Сиднейского университета.
Циклы Миланковича были подтверждены в 1976 году, когда ученые обнаружили их последствия в отложениях океанского дна. Дуткевич и ее команда искали нечто другое. Они пытались определить, меняются ли течения на дне океана, когда климат теплеет, а также становятся ли они более энергичными, или замедляются.
Свой анализ ученые проводили на основе 293 научных глубоководных скважин по всему миру, в которых нашли доказательства 387 разломов осадочных пород за последние 70 миллионов лет. Построив временной график этих разрывов, они заметили интересную кластеризацию – особые отметки каждые 2,4 миллиона лет, которые соответствуют астрономическим большим циклам Земли и Марса. Фактически они обнаружили, что в геологических записях были пробелы, где осадок перестал накапливаться в течение этих астрономических циклов.
Разрывы совпали с известными периодами потепления климата, включая знаменитый палеоцен-эоценовый тепловой максимум, произошедший около 56 миллионов лет назад, когда температура Земли поднялась на 8 градусов по Цельсию. Это событие связывают с рядом различных причин, включая сбой в орбите Земли и прохождение кометы, поэтому потенциальная связь с Марсом может быть лишь одним из факторов, способствовавших этому.
Это очень полезный для нас вывод, поскольку модели и данные наблюдений предполагают, что океаническая циркуляционная система, ответственная за Гольфстрим, может прекратить свою работу в ближайшие годы, поскольку глобальное потепление растапливает морской лед. Поэтому ученые считали, что потепление климата приведет к тому, что глубокий океан станет гораздо менее активным.
С другой стороны, сильные штормы становятся гораздо более частыми в более теплом климате, создавая вихри, перемешивающие отложения, которые могут распространяться вплоть до самых глубоких пучин океана.
Таким образом было обнаружено, что во время потеплений осадок исчезал, что означает высокую активность на дне. Глубоководные данные, охватывающие 65 миллионов лет, свидетельствуют, что более теплые океаны имеют более энергичную глубокую циркуляцию. Это может означать, что океаны немного более устойчивы к изменению климата, чем мы думали, и даже если Атлантическая меридиональная перекидная циркуляция замедлится или совсем прекратится, океаны не будут стагнировать. Но неясно, сработает ли это в нынешних условиях, когда потепление наступает не в следствие влияния Марса, а вследствие влияния человека.