Учёные выяснили, что Марс имеет заметное и ранее недооценённое влияние на климат Земли. Новое исследование показывает: гравитация Красной планеты участвует в формировании климатических ритмов, которые определяют чередование ледниковых и более тёплых периодов на протяжении миллионов лет.
Об этом сообщило издание.
Циклы Миланковича и гравитационное влияние
Климат Земли меняется в соответствии с так называемыми циклами Миланковича — долгосрочными колебаниями орбиты планеты, наклона её оси и ориентации полюсов. Эти процессы возникают не сами по себе: Земля постоянно подвергается гравитационному влиянию других планет Солнечной системы, что медленно, но системно изменяет её движение вокруг Солнца.
Ранее основную роль в этих циклах учёные отдавали Юпитеру и Венере. Однако новый детальный анализ показал, что Марс, несмотря на значительно меньшую массу, также является важным фактором. Команда исследователей под руководством астронома Стивена Кейна провела серию компьютерных симуляций, в которых массу Марса изменяли от нулевой до десятикратной по сравнению с реальной. Модели отслеживали, как эти изменения влияют на орбитальные параметры Земли на протяжении миллионов лет.
Результаты симуляций и их значение
Результаты показали, что наиболее стабильным элементом климатической системы является 405-тысячелетний цикл эксцентриситета орбиты Земли. Он обусловлен взаимодействием между Венерой и Юпитером и сохраняется независимо от массы Марса, выполняя роль своеобразного «метронома» климатических изменений.
В то же время более короткие циклы продолжительностью около 100 тысяч лет, которые связаны с переходами между ледниковыми периодами, оказались критически зависимыми от Марса. По мере увеличения его массы в симуляциях эти циклы становились длиннее и выразительнее, что указывает на усиление гравитационной связи между внутренними планетами Солнечной системы.
Особое внимание исследователи уделили 2,4-миллионному так называемому «большому циклу», который отвечает за долгосрочные климатические колебания. В моделях без Марса этот цикл полностью исчезал. Учёные пришли к выводу, что он существует только благодаря тому, что Марс имеет достаточную массу для создания необходимого гравитационного резонанса с орбитой Земли. Именно этот процесс влияет на количество солнечного излучения, которое планета получает на протяжении геологических эпох.
Гравитация Марса также сказывается на наклоне оси Земли. Известный из геологических данных 41-тысячелетний цикл наклона оси удлиняется с ростом массы Марса. В сценариях, где Марс вдесятеро тяжелее реального, этот цикл смещается к доминантному периоду в пределах 45–55 тысяч лет, что существенно меняет характер формирования и отступления ледниковых щитов.
Авторы исследования подчёркивают, что эти выводы важны не только для понимания климатической истории Земли. Они также помогают оценивать пригодность к жизни экзопланет. Планета земного типа, которая имеет массивного соседа с соответствующей орбитальной конфигурацией, может подвергаться климатическим колебаниям, которые предотвращают полное замерзание или создают более стабильные условия для существования жизни.
Олексій Паламарчук