Dacă datele colectate pot fi utilizate pentru a construi modele climatice de înaltă calitate ale Pământului, ele pot fi aplicate la studiul climatului antic de pe Marte și alte lumi stâncoase.
Oamenii de știință au susținut mult timp că fluctuațiile periodice ale climatului Pământului se datorează modificărilor ciclice în distribuția luminii solare care ajunge la suprafața sa. Acest lucru se datorează rotației în jurul axei, elipticității orbitei și interacțiunilor gravitaționale subtile cu alte planete, asteroizi și corpuri ale sistemului solar.
Traseele planetare se schimbă în timp și acest lucru poate schimba durata ciclurilor. Acest lucru face dificil pentru oamenii de știință să descopere ce a provocat multe schimbări climatice antice. Și, cu cât în trecut, cu atât această problemă este mai puternică.
„Micile schimbări în mișcarea unei planete îi afectează pe ceilalți. De-a lungul mileniilor, aceste schimbări rezonează între ele, iar întregul sistem se transformă într-un mod care nu poate fi prevăzut folosind chiar și cele mai avansate calcule matematice , spune Paul Olsen, geolog și paleontolog la Lamont-Doherty Earth Observatory din Columbia University (SUA).
Alinierea celor trei planete (Jupiter, Marte, Venus) și Luna care au cel mai mare impact asupra orbitei Pământului. Prototipul imaginii a fost o fotografie a astronautului NASA Scott Kelly, făcută pe 7 octombrie 2015 de la Stația Spațială Internațională. Credit: Paul Olsen.
Până acum, cercetătorii au fost capabili să calculeze mișcările relative ale planetelor și influența posibilă a acestora asupra climatului Pământului cu o precizie suficientă în doar 60 de milioane de ani, neglijabil față de 4,6 miliarde de ani de istorie.
Cu toate acestea, Paul Olsen și echipa sa au împins acum aceste granițe la un record acum 200 de milioane de ani. În 2018, comparând schimbările periodice ale sedimentelor antice colectate în Arizona și New Jersey, cercetătorii au identificat un ciclu de 405.000 de ani de pe orbita Pământului, care nu pare să se fi schimbat în ultimii 200 de milioane de ani - un fel de metronom din care pot toate celelalte cicluri trebuie măsurate.
Folosind aceleași sedimente, într-un nou studiu prezentat în revista Proceedings of the National Academy of Sciences, geologii raportează găsirea unei perioade climatice și mai lungi de 2,4 milioane de ani, care a fost anterior 1,75 milioane de ani.
Video promotional:
Geologul Paul Olsen din Parcul Național Pădurea Petrificată din Arizona, unde 200 de milioane de pietre ajută la dezvăluirea orbitelor unora dintre planetele din sistemul solar. Credit: Kevin Krajick / Earth Institute, Columbia University.
Prin aceste două experimente majore, oamenii de știință au aflat că schimbările climatelor tropicale de la umed la uscat în perioada primelor dinozauri, de la aproximativ 252 la 199 de milioane de ani în urmă, au avut loc în cicluri orbitale care au durat aproximativ 20 de mii, 100 de mii și 400 de mii de ani, precum și un ciclu mult mai lung de 1,75 milioane de ani, care acum are 2,4 milioane de ani. Potrivit echipei, această diferență este cauzată de dansul gravitațional dintre Pământ și Marte. „Această diferență este amprenta haosului în sistemul solar”, spune Paul Olsen.
Pentru a testa datele obținute cu privire la influența Planetei Roșii asupra climatului Pământului, echipa științifică și-a propus să găsească probe la latitudini mai mari dintr-un lac antic, dincolo de cercurile paleo-instructive sau antarctice.
Dacă datele colectate permit construirea de modele climatice de înaltă calitate a Pământului, acestea pot fi aplicate la studiul climei din Marte antice și alte lumi stâncoase. „Dar mai interesantă este oportunitatea de a testa astfel de teorii conflictuale ca existența posibilă a unui plan al materiei întunecate în galaxia noastră, prin care trece periodic sistemul solar”, spun autorii studiului.
Harta digitală de ridicare a sedimentelor formată în fundul unui lac în urmă cu aproximativ 220 de milioane de ani în apropiere de Flemington, New Jersey (SUA). Credit: imagine LIDAR, Sondaj Geologic al SUA; colorizare digitală de Paul Olsen.
Cercetarea paleoclimatică nu numai că relevă trecutul, dar este direct legată și de prezent. În timp ce climatul este foarte dependent de orbită, este influențat și de cantitatea de dioxid de carbon din atmosfera Pământului. Ne apropiem acum de o perioadă în care nivelurile de CO2 ar putea fi la fel de ridicate ca acum 200 de milioane de ani. Combinarea datelor va oferi climatologilor posibilitatea de a vedea interacțiunea tuturor factorilor și va ajuta, de asemenea, în căutarea vieții pe Marte și în exoplanetele locuibile.
