Согласно новому анализу глубоководных геологических данных, гравитационное взаимодействие между Землей и Марсом приводит к циклическим изменениям глубоководных океанских течений, которые повторяются каждые 2,4 миллиона лет. Это открытие поможет ученым лучше понять и предсказать климат Земли в будущем. Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.
«Мы были удивлены, обнаружив эти 2,4-миллионные циклы в наших данных о глубоководных осадочных породах», — говорит Адриана Дуткевич из Сиднейского университета. «Есть только один способ объяснить их: они связаны с циклами взаимодействия Марса и Земли, вращающихся вокруг Солнца».
В последние годы ученые начали определять то, что они назвали астрономическим «большим циклом». Это закономерность, возникшая 2,4 миллиона лет назад, связана с выравниванием орбит Земли и Марса.
Прямых доказательств этого взаимодействия в геологической летописи Земли мало, но то, что мы обнаружили, позволяет предположить, что пик этого цикла связан с более высоким уровнем солнечной радиации на Земле, а также с более теплым климатом. Это не связано с антропогенным изменением климата, которое сейчас переживает Земля.
Мы знаем, что другие планеты могут влиять на путь Земли вокруг Солнца, придавая ей более вытянутую форму в регулярных циклах, известных как циклы Миланковича, которые совпадают с наступлением и падением ледниковых периодов. Однако они происходят гораздо чаще (хотя и не связаны с антропогенным изменением климата), происходят на протяжении десятков тысяч лет и создаются в основном в результате взаимодействия с Юпитером и Сатурном — гораздо более массивными планетами, чем относительно беспокойный Марс.
«Гравитационные поля планет Солнечной системы мешают друг другу, и это взаимодействие, называемое резонансом, изменяет эксцентриситет планет — меру того, насколько близки к круговым их орбиты», — объясняет геофизик Дитмар Мюллер из Сиднейского университета.
Циклы Миланковича были подтверждены в 1976 году, когда ученые обнаружили, что они были зафиксированы в отложениях на дне океана.
Дуткевич и ее команда искали нечто иное. Они пытались определить, меняются ли течения на дне океана с потеплением климата – становятся ли они более энергичными или замедляются. Разрушение отложений означает более быстрые водовороты на морском дне, а устойчивое накопление отложений указывает на более спокойные условия.
Они основывали свой анализ на 293 научных глубоководных скважинах по всему миру, в которых они обнаружили свидетельства 387 разломов в отложениях за последние 70 миллионов лет. Планируя эти разрывы во времени, они заметили любопытную группировку — цикл продолжительностью 2,4 миллиона лет, который соответствует астрономическим великим циклам Земли и Марса.
Кроме того, эти разрывы совпали с известными периодами более теплого климата, включая знаменитый палеоцен-эоценовый термический максимум, который произошел около 56 миллионов лет назад, когда температура Земли поднялась на 8 градусов по Цельсию. Это событие было объяснено рядом различных причин, включая сбой на орбите Земли и пролетевшую комету, поэтому потенциальная связь с Марсом могла быть способствующим фактором.
Это удивительное открытие, поскольку модели (и данные наблюдений) предполагают, что система циркуляции, ответственная за Гольфстрим, может отключиться, поскольку глобальное потепление тает морской лед. Поэтому ученые думали, что потепление климата приведет к тому, что глубокий океан станет гораздо менее активным.
С другой стороны, в более теплом климате сильные штормы становятся гораздо более частыми, создавая водовороты, перемешивающие осадки, которые могут простираться до самых глубоких глубин океана. Это может означать, что океаны немного более устойчивы к изменению климата, чем мы думали. (Однако люди до сих пор не таковы, поэтому нам все равно следует попытаться что-то с этим сделать.)
«Наши глубоководные данные за 65 миллионов лет предполагают, что более теплые океаны имеют более энергичную глубокую циркуляцию», — говорит Дуткевич. «Это потенциально предотвратит застой океана, даже если атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция замедлится или вообще прекратится».
