Новое исследование показало, что Марс, несмотря на свою относительную малую массу и значительное расстояние от нашей планеты, играет заметную роль в формировании климатических циклов Земли. Эти циклы связаны с изменениями орбиты и наклона земной оси, которые напрямую влияют на длительные изменения климата, такие как ледниковые и межледниковые периоды.
Климат Земли и циклы Миланковича
Климат Земли на протяжении миллионов лет не остаётся постоянным: чередуются более холодные («ледниковые») и более тёплые («межледниковые») периоды. Эти изменения давно связывают с так называемыми циклами Миланковича — периодическими колебаниями параметров орбиты Земли (эксцентриситета и наклона оси), а также прецессией (плавным изменением направления осевого наклона). Эти циклы определяют, как распределяется солнечная энергия на поверхности планеты и, как следствие, влияют на климатические условия.
До недавнего времени считалось, что основные драйверы этих циклов — гравитационное взаимодействие Земли с Солнцем, а также влияние крупных планет, прежде всего Юпитера и Венеры. Новое исследование показывает, что и Марс также вносит существенный вклад в эти климатические ритмы.
Роль Марса в климатических циклах: компьютерные модели
Учёные под руководством Стивена Кейна провели серию компьютерных симуляций, в которых они варьировали массу Марса от нуля до десятикратной величины нынешней. Целью было оценить, как изменение массы Марса влияет на параметры орбиты Земли и, соответственно, на климатические циклы планеты.
Основные результаты моделирования:
- Цикл эксцентриситета орбиты Земли с периодом приблизительно 405 000 лет сохраняется в моделях при любых значениях массы Марса. Этот цикл считается «метроном» климатических изменений и связан с гравитационным взаимодействием Венеры и Юпитера.
- Короткие циклы длительностью около 100 000 лет, которые тесно связаны с крупными изменениями климата (в частности, с ритмами ледниковых периодов), зависят от массы Марса. По мере увеличения массы Марса эти циклы удлиняются и усиливаются, что свидетельствует о более тесном гравитационном взаимодействии между внутренними планетами.
- Длинный климатический цикл порядка 2,4 миллиона лет, который влияет на очень продолжительные флуктуации климата, полностью исчезает в моделях, где масса Марса стремится к нулю. Это означает, что именно гравитация Марса поддерживает существование этого долгого цикла.
Влияние на наклон оси Земли
Наклон оси вращения Земли, или её обликуия, также подвергается влиянию соседних планет. Этот параметр определяет, насколько интенсивно сезоны различаются между собой, и напрямую связан с климатическими условиями на поверхности.
- В современных моделях наклон оси Земли колеблется с периодом около 41 000 лет. Это известно из геологических данных и отражено в климатических записях.
- В симуляциях с увеличенной массой Марса этот период увеличивается до диапазона около 45 000–55 000 лет, что изменяет характер сезонных и климатических вариаций.
Таким образом, гравитационное влияние Марса косвенно влияет на то, как меняется распределение солнечного света на Земле, что может усиливать или смягчать климатические циклы, связанные с ледниками и межледниковьями.
Что означают результаты для науки о климате
Новое исследование уточняет представления о механизмах, стоящих за многотысячелетними изменениями климата на Земле:
- Оно подтверждает, что климатические циклы планеты — это не только взаимодействие с Солнцем, но и эффект взаимодействия тела Земли с другими планетами Солнечной системы.
- Роль соседних планет, включая Марс, важна для понимания ритмов ледниковых периодов и долгосрочных изменений климата.
- Эти выводы могут быть полезны в исследованиях климатических условий экзопланет — других Землеподобных миров, окружённых массивными соседями. В таких системах гравитационные взаимодействия могут ещё сильнее влиять на стабильность климата и, возможно, на обитаемость.
Заключение
Хотя Марс намного меньше Юпитера или Венеры и расположен значительно дальше от Земли, его гравитационное воздействие участвует в формировании климатических циклов Земли. Переменные климатические циклы, такие как периоды ледниковых и межледниковых изменений, оказываются не только продуктом влияния Солнца и крупных планет, но и косвенно зависят от положения и массы Марса.
Это открытие расширяет научное понимание климатической динамики: климат Земли — результат не только внутренних изменений планеты и Солнца, но и гравитационной «взаимосвязи» нашей планеты со всем своим планетарным окружением.
Источники:
Статья создана по материалам https://www.universetoday.com/articles/how-mars-controls-earths-climate
