Ja apkopotos datus var izmantot, lai izveidotu augstas kvalitātes Zemes klimata modeļus, tos var izmantot Marsa un citu akmeņaino pasaulu klimata izpētei.
Zinātnieki jau sen ir iebilduši, ka periodiskas Zemes klimata svārstības ir saistītas ar cikliskām izmaiņām saules gaismas izplatībā, kas sasniedz tās virsmu. Tas ir saistīts ar rotāciju ap asi, orbītas eliptiskumu un smalku gravitācijas mijiedarbību ar citām Saules sistēmas planētām, asteroīdiem un ķermeņiem.
Laika gaitā mainās planētu maršruti, un tas var mainīt ciklu garumu. Tas zinātniekiem apgrūtina izprast to, kas izraisīja daudzas senās klimata izmaiņas. Un jo tālāk pagātnē, jo spēcīgāka ir šī problēma.
“Nelielas izmaiņas vienas planētas kustībā ietekmē citas. Gadu tūkstošos šīs izmaiņas rezonē viena ar otru, un visa sistēma pārveidojas tādā veidā, ko nevar paredzēt, izmantojot pat vismodernākos matemātiskos aprēķinus,”saka Pols Olsens, ģeologs un paleontologs no Kolumbijas universitātes (ASV) Zemes observatorijas Lamont-Doherty.
Trīs planētu (Jupiters, Marss, Venēra) un Mēness līdzinājums, kas visvairāk ietekmē Zemes orbītu. Attēla prototips bija NASA astronauta Skota Kellija fotogrāfija, kas uzņemta 2015. gada 7. oktobrī no Starptautiskās kosmosa stacijas. Kredīts: Pols Olsens.
Līdz šim pētnieki spēja pietiekami precīzi aprēķināt planētu relatīvās kustības un to iespējamo ietekmi uz Zemes klimatu tikai 60 miljonu gadu laikā, kas ir niecīgs salīdzinājumā ar 4,6 miljardu gadu vēsturi.
Tomēr Pols Olsens un viņa komanda tagad ir izvirzījuši šīs robežas līdz rekordam pirms 200 miljoniem gadu. 2018. gadā, salīdzinot periodiskās izmaiņas senajos nogulumos, kas savākti Arizonā un Ņūdžersijā, pētnieki identificēja Zemes orbītas 405 000 gadu ciklu, kas, šķiet, nav mainījies pēdējos 200 miljonos gadu - sava veida metronoms, no kura mēra visus pārējos ciklus.
Izmantojot tos pašus nogulumus, jaunā pētījumā, kas iesniegts žurnālā Proceedings of the National Zinātņu akadēmija, ģeologi ziņo, ka ir atrasts vēl ilgāks klimatiskais periods - 2,4 miljoni gadu, kas iepriekš bija 1,75 miljoni gadu.
Reklāmas video:
Ģeologs Pols Olsens Arizonas pārakmeņoto mežu nacionālajā parkā, kur 200 miljoni akmeņu palīdz atklāt dažu Saules sistēmas planētu orbītas. Kredīts: Kevins Krajiks / Kolumbijas universitātes Zemes institūts.
Veicot šos divus lielākos eksperimentus, zinātnieki uzzināja, ka tropiskā klimata pārmaiņas pirmo dinozauru laikā no apmēram 252 līdz 199 miljoniem gadu no mitra līdz sausam notika aptuveni 20 tūkstošu, 100 tūkstošu un 400 tūkstošu gadu orbitālajos ciklos, kā arī daudz garāks cikls - 1,75 miljoni gadu, kas tagad ir 2,4 miljoni gadu vecs. Pēc komandas domām, šo atšķirību izraisa gravitācijas deja starp Zemi un Marsu. “Šī atšķirība ir haosa nospiedums Saules sistēmā,” saka Pols Olsens.
Lai pārbaudītu iegūtos datus par Sarkanās planētas ietekmi uz Zemes klimatu, zinātniskā grupa nolēma urbt paraugus augstākajos platumos no sena ezera ārpus Palaearctic vai Antarktikas lokiem.
Ja apkopotie dati ļauj veidot augstas kvalitātes Zemes klimata modeļus, tos var izmantot seno Marsa un citu klinšaino pasaulu klimata izpētei. “Bet aizraujošāka ir iespēja pārbaudīt tādas pretrunīgas teorijas kā tumšās matērijas plaknes iespējamo eksistenci mūsu Galaktikā, caur kuru periodiski iziet Saules sistēma,” norāda pētījuma autori.
Nodilumu digitāla pacēluma karte, kas izveidojusies ezera apakšā pirms aptuveni 220 miljoniem gadu netālu no Flemingtonas, Ņūdžersijas štatā (ASV). Kredīts: LIDAR attēls, ASV Ģeoloģijas dienests; Paula Olsena digitālā krāsošana.
Paleoklimātiskie pētījumi ne tikai atklāj pagātni, bet arī ir tieši saistīti ar tagadni. Kaut arī klimats ir ļoti atkarīgs no orbītas, to ietekmē arī oglekļa dioksīda daudzums Zemes atmosfērā. Mēs tuvojamies laikam, kad CO2 līmenis varētu būt tik augsts, kāds bija pirms 200 miljoniem gadu. Datu apvienošana klimatologiem sniegs iespēju redzēt visu faktoru mijiedarbību, kā arī palīdzēs meklēt dzīvību uz Marsa un apdzīvojamām eksoplanetām.
