Η μεγάλη επίδραση του μικροσκοπικού Άρη στο κλίμα της Γης
Αυτός είναι ο Άρης, 225 εκατομμύρια μίλια μακριά μας [ Πηγή-NASA].
Μελέτη δείχνει πώς η έλξη του κόκκινου πλανήτη διαμορφώνει τις εποχές των παγετώνων.
Με το μισό μέγεθος της Γης και το 1/10 της μάζας της, ο Άρης έλκει αθόρυβα την τροχιά της Γης και διαμορφώνει τους κύκλους που οδηγούν σε μακροπρόθεσμα κλιματικά πρότυπα εδώ, συμπεριλαμβανομένων των εποχών των παγετώνων.
Ο Stephen Kane, καθηγητής πλανητικής αστροφυσικής στο UC Riverside, ξεκίνησε αυτό το έργο με αμφιβολίες σχετικά με πρόσφατες μελέτες που συνδέουν τα αρχαία κλιματικά πρότυπα της Γης με βαρυτικές ωθήσεις από τον Άρη. Αυτές οι μελέτες υποδηλώνουν ότι τα στρώματα ιζημάτων στον πυθμένα του ωκεανού αντανακλούν τους κλιματικούς κύκλους που επηρεάζονται από τον κόκκινο πλανήτη, παρά την απόστασή του από τη Γη και το μικρό του μέγεθος.
«Ήξερα ότι ο Άρης είχε κάποια επίδραση στη Γη, αλλά υπέθεσα ότι ήταν μικροσκοπική», είπε ο Κέιν. «Πίστευα ότι η βαρυτική του επιρροή θα ήταν πολύ μικρή για να παρατηρηθεί εύκολα μέσα στη γεωλογική ιστορία της Γης. Ξεκίνησα να ελέγχω τις δικές μου υποθέσεις».
Για να το πετύχει αυτό, ο Κέιν πραγματοποίησε προσομοιώσεις σε υπολογιστή της συμπεριφοράς του ηλιακού συστήματος και των μακροπρόθεσμων μεταβολών στην τροχιά και την κλίση της Γης που διέπουν τον τρόπο με τον οποίο το ηλιακό φως φτάνει στην επιφάνεια σε διάστημα δεκάδων χιλιάδων έως εκατομμυρίων ετών.
Αυτοί οι κύκλοι μετατόπισης τροχιάς και θέσης, που ονομάζονται κύκλοι Μιλάνκοβιτς, είναι κεντρικοί για την κατανόηση του πώς και πότε αρχίζουν και τελειώνουν οι παγετώδεις εποχές. Μια παγετώδης εποχή είναι μια μακρά περίοδος κατά την οποία ο πλανήτης έχει μόνιμα στρώματα πάγου στους πόλους. Η Γη έχει περάσει από τουλάχιστον 5 μεγάλες παγετώδεις εποχές κατά τη διάρκεια της ιστορίας της, η οποία διαρκεί 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Η πιο πρόσφατη ξεκίνησε πριν από περίπου 2,6 εκατομμύρια χρόνια και συνεχίζεται μέχρι σήμερα.
Ένας κύκλος Μιλάνκοβιτς καθοδηγείται κυρίως από την βαρυτική έλξη της Αφροδίτης και του Δία και διαρκεί 430.000 χρόνια για να ολοκληρωθεί. Κατά τη διάρκεια αυτού του χρονικού διαστήματος, η τροχιά της Γης γύρω από τον Ήλιο μετατοπίζεται σταδιακά από σχεδόν κυκλική σε πιο επιμήκη και στη συνέχεια ξανά. Αυτή η αλλαγή στο σχήμα της τροχιάς επηρεάζει την ποσότητα της ηλιακής ενέργειας που φτάνει στον πλανήτη και μπορεί να επηρεάσει την προώθηση ή την υποχώρηση των παγοκαλύμματος.
Αυτός ο κύκλος των 430.000 ετών παρέμεινε άθικτος στις προσομοιώσεις του Kane, ανεξάρτητα από το αν ο Άρης ήταν παρών. Αλλά όταν ο Άρης αφαιρέθηκε, δύο άλλοι σημαντικοί κύκλοι, ένας που διαρκεί 100.000 χρόνια για να ολοκληρωθεί, και ένας άλλος που εκτείνεται σε 2,3 εκατομμύρια χρόνια, εξαφανίστηκαν εντελώς.
«Όταν αφαιρείς τον Άρη, αυτοί οι κύκλοι εξαφανίζονται», είπε ο Κέιν. «Και αν αυξήσεις τη μάζα του Άρη, γίνονται όλο και πιο σύντομοι επειδή ο Άρης έχει μεγαλύτερο αποτέλεσμα».
Αυτοί οι κύκλοι επηρεάζουν το πόσο κυκλική ή τεντωμένη είναι η τροχιά της Γης (την εκκεντρότητά της), τον χρόνο της πλησιέστερης προσέγγισης της Γης στον Ήλιο και την κλίση του άξονα περιστροφής της (την λοξότητά της). Αυτά επηρεάζουν την ποσότητα ηλιακού φωτός που δέχονται διαφορετικά μέρη της Γης, γεγονός που με τη σειρά του επηρεάζει τους παγετώδεις κύκλους και τα μακροπρόθεσμα κλιματικά πρότυπα. Τα αποτελέσματα του Kane δείχνουν ότι ο Άρης παίζει μετρήσιμο ρόλο και στα δύο.
«Όσο πιο κοντά βρίσκεται ένας πλανήτης στον ήλιο, τόσο περισσότερο κυριαρχείται από τη βαρύτητα του ήλιου. Επειδή ο Άρης βρίσκεται πιο μακριά από τον ήλιο, έχει μεγαλύτερη βαρυτική επίδραση στη Γη από ό,τι θα είχε αν ήταν πιο κοντά. Παίρνει πάνω από το βάρος του», είπε ο Κέιν.
Ένα από τα πιο απροσδόκητα ευρήματα ήταν το πώς η μάζα του Άρη επηρεάζει τον ρυθμό με τον οποίο αλλάζει η κλίση της Γης. Η Γη έχει επί του παρόντος κλίση περίπου 23,5 μοίρες και αυτή η γωνία μεταβάλλεται ελαφρώς με την πάροδο του χρόνου.
«Καθώς η μάζα του Άρη αυξανόταν στις προσομοιώσεις μας, ο ρυθμός αλλαγής στην κλίση της Γης μειώνεται», είπε ο Kane. «Έτσι, η αύξηση της μάζας του Άρη έχει ένα είδος σταθεροποιητικής επίδρασης στην κλίση μας».
Η εργασία , που δημοσιεύτηκε στο Publications of the Astronomical Society of the Pacific , όχι μόνο ποσοτικοποιεί την επιρροή του Άρη στην τροχιά της Γης, αλλά και υπονοεί ευρύτερες επιπτώσεις. Οι προσομοιώσεις του Kane υποδηλώνουν ότι ακόμη και μικροί εξωτερικοί πλανήτες σε άλλα ηλιακά συστήματα θα μπορούσαν να διαμορφώνουν αθόρυβα τη σταθερότητα κόσμων που θα μπορούσαν να φιλοξενούν ζωή.
«Όταν εξετάζω άλλα πλανητικά συστήματα και βρίσκω έναν πλανήτη στο μέγεθος της Γης στην κατοικήσιμη ζώνη, οι πλανήτες που βρίσκονται πιο μακριά στο σύστημα θα μπορούσαν να έχουν επίδραση στο κλίμα αυτού του πλανήτη που μοιάζει με τη Γη», είπε ο Κέιν.
Τα αποτελέσματα εγείρουν επίσης άλλα ερωτήματα σχετικά με το πώς η Γη μπορεί να εξελίχθηκε διαφορετικά. Οι παγετώδεις περίοδοι προκάλεσαν συρρίκνωση των δασών και επέκταση των λιβαδιών με μετατοπίσεις που οδήγησαν σε βασικές εξελικτικές αλλαγές, όπως το περπάτημα σε όρθια θέση, η χρήση εργαλείων και η κοινωνική συνεργασία.
«Χωρίς τον Άρη, η τροχιά της Γης θα έχανε τους κύριους κλιματικούς κύκλους», πρόσθεσε ο Κέιν. «Πώς θα έμοιαζαν οι άνθρωποι και τα άλλα ζώα αν ο Άρης δεν υπήρχε;»
Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα eurekalert
περισσότερα,
Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια - UC Riverside
Αστρονομική Εταιρεία του Ειρηνικού
https://www.eurekalert.org/news-releases/1112357