Цикли сплющивания земної орбіти Юпітера і Венерою виявилися старше 200 мільйонів років

Гірські породи формації Чінлі в національному парку Петріфайд-Форест

Wikimedia commons

Американські геологи підтвердили, що найтриваліший з відомих астрономічних гравітаційних циклів, який триває близько 405 тисяч років і призводить до періодичного зміни орбіти Землі і клімату на ній, залишається незмінним останні 215 мільйонів років. До таких висновків вдалося прийти за результатами аналізу ізотопного складу гірських порід, більш ніж в чотири рази збільшивши тривалість його існування, передбачену теоретично, пишуть вчені в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Один з найбільш тривалих астрономічних циклів, який впливає на зміни клімату на нашій планеті - цикл зміни ексцентриситету орбіти обертання Землі навколо Сонця, пов'язаний з взаємним впливом гравітаційних полів Юпітера і Венери. Цей цикл триває 405 тисяч років і призводить до зміни форми орбіти Землі від кругової до слабо еліптичної і назад. Згідно математичними розрахунками, цей циклічний процес не зазнавав ніяких змін, як мінімум, останні 50 мільйонів років, однак розрахунок стійкості циклу на більш тривалих інтервалах утруднений через складність системи і великої кількості вхідних в неї взаємодіючих тіл.

Оскільки можливості теоретичного дослідження і комп'ютерного моделювання цього ефекту досить сильно обмежені, то єдиним можливим джерелом інформації про стійкість гравітаційного циклу, викликаного впливом Юпітера і Венери, на даний момент залишаються емпіричні дані. Для проведення такого дослідження група американських геологів під керівництвом Денніса Кента (Dennis V. Kent) з Ратгерського університету досліджувала склад гірських порід, взятих в формації Чінлі в національному парку Петріфайд-Форест в Арізоні. Для цього вчені проаналізували ізотопний склад урану і свинцю в циркон, знайденому в керна. Виходячи з цих даних автори роботи провели реконструкцію зміни геомагнітної полярності на планеті, в результаті чого вдалося датувати періоди нормальної і зворотного магнітної полярності.

Отримані дані вчені пов'язали зі зміною ексцентриситету орбіти Землі і підтвердили таким чином незмінність гравітаційного циклу тривалістю 405 тисяч років протягом останніх 215 мільйонів років, тобто аж до пізнього тріасу і раннього юрського періоду, коли на Землі активно розвивалися динозаври. За словами авторів роботи, отримані дані підтвердили, що цей цикл - найтриваліший і стійкий з відомих гравітаційних циклів, які впливають на клімат Землі. Раніше про це можна було говорити лише за непрямими показниками.

Вчені відзначають, що зараз наша планета перебуває в тій фазі циклу, коли її орбіта має форму, близьку до кругової. При подальшому збільшенні ексцентриситету клімат на Землі стане значно різкішим: холодніше - взимку, і спекотніше - влітку. При цьому, за словами геологів, стійкість цього циклу визначає не тільки деякі з кліматичних змін на Землі, а й впливає на еволюцію живих організмів на планеті, а також позначається на тих процесах, що відбуваються в Сонячній системі, які сильно залежать від міжпланетних взаємодій.

За допомогою геологічних даних можна вивчати розвиток і більш коротких астрономічних циклів, які надають помітний вплив на клімат Землі. Наприклад, по річним кільцям на скам'янілих дерев палеозойської ери вчені підтвердили існування 11-річного циклу сонячної активності 290 мільйонів років тому. А вивчення складу крижаних кернів і раковин форамініфер допомогло геологам уточнити причину збільшення тривалості льодовикових епох на Землі в середньому плейстоцені близько мільйона років тому.

Олександр Дубов