Марс меняет орбиту Земли и её климат: что было бы без соседа
Учёные смоделировали, как изменилась бы наша планета, если бы Марса не было или если бы он был массивнее.
Около шести-девяти тысяч лет назад Сахара была не выжженной пустыней, а зелёной саванной с полноводными реками и озёрами. Об этом свидетельствуют геологические данные, которые показывают, что такие периоды расцвета жизни наступали здесь не раз и имели чёткую цикличность.
Одной из причин этих изменений называют прецессию земной оси — её медленное «покачивание» с периодом в 26 тысяч лет. В сочетании с постепенным смещением орбиты это иногда приводит к тому, что лето в Северном полушарии приходится на момент максимального сближения Земли с Солнцем. Планета получает больше тепла, и некогда безжизненная Сахара расцветает.
Но на климат влияют и другие космические ритмы. Орбита Земли то вытягивается, то становится более круглой примерно каждые 100 тысяч лет, а угол наклона оси к плоскости обращения вокруг Солнца меняется с периодом в 41 тысячу лет. Оба эти цикла чётко прослеживаются в истории оледенений, поскольку именно они определяют, сколько солнечной энергии и в каком распределении получает планета.
«Такое космическое влияние на Землю открыл в первой половине XX века астроном и геофизик Милутин Миланкович. С тех пор обусловленный орбитой и осью планеты климатический пульс называют циклами Миланковича», — отмечают исследователи.
Причина этих колебаний — гравитационное воздействие других планет, в основном Юпитера и Венеры. Однако свой вклад вносит и Марс. Из-за его взаимодействия с Землёй каждые 2,4 миллиона лет амплитуда изменения формы земной орбиты то увеличивается, то уменьшается, что напрямую сказывается на интенсивности ледниковых периодов.
Международная группа учёных из США, Великобритании и Австралии решила выяснить, насколько значима роль Красной планеты. Они смоделировали два сценария: полное отсутствие Марса в Солнечной системе и его существенно большую массу. Результаты исследования были опубликованы на сервере препринтов arXiv.org.
Оказалось, что без гравитационного влияния Марса 2,4-миллионный цикл исчезает. Это сделало бы контраст между ледниковыми периодами и тёплыми эпохами менее выраженным, а периодическое «озеленение» Сахары — не таким впечатляющим. Колебания земной оси тоже стали бы слабее, что в целом стабилизировало бы климат и снизило вероятность резких перемен.
Если же Марс был бы массивнее, оледенения на Земле случались бы чаще и, возможно, были суровее. По образному выражению учёных, Красная планета работает как «личный тренер» для Земли, обеспечивая климатические встряски, которые стимулируют эволюционное развитие биосферы и не дают ей «застаиваться».
Интересно, что Марс по размерам сравним лишь с ядром Земли, и планетологи давно пытаются понять причины его скромной массы. Одна из гипотез предполагает, что он был крупнее, но потерял значительную часть вещества в результате древнего катастрофического столкновения. Таким образом, изучение влияния Марса на земные циклы может пролить свет и на бурное прошлое самого соседа.