Как Марс мог повлиять на ледниковые эпохи Земли

Ледниковые эпохи на Земле принято объяснять изменениями орбиты и наклона оси планеты. Однако современные астрономические модели показывают, что в этих процессах мог участвовать ещё один неожиданный фактор — гравитационное влияние Марса, способное усиливать климатические контрасты на протяжении миллионов лет.

Погода и климат — не одно и то же

В повседневной речи климат часто путают с погодой, хотя между ними лежит принципиальная разница. Погода меняется быстро — в течение часов, дней или недель. Климат же формируется медленно и отражает усреднённое состояние атмосферы и океанов на протяжении десятилетий, тысячелетий и даже целых геологических эпох.

Климат Земли определяется множеством взаимосвязанных процессов: движением океанических течений, составом атмосферы, вулканической активностью и, что особенно важно, орбитальными параметрами нашей планеты.

Краткосрочные и долгосрочные климатические ритмы

Широко известны относительно быстрые климатические колебания, такие как Эль-Ниньо и Ла-Нинья, связанные с изменениями температуры поверхности Тихого океана. Они влияют на распределение осадков и экстремальные погодные явления, но действуют в масштабах нескольких лет.

Однако эти процессы меркнут на фоне действительно долгосрочных климатических циклов, которые длятся сотни тысяч и миллионы лет. Именно они определяют чередование ледниковых и тёплых периодов в истории Земли.

Орбитальные циклы и их климатический эффект

Ключевую роль в этих изменениях играют так называемые циклы Миланковича — медленные колебания формы земной орбиты, наклона оси и прецессии. Под влиянием гравитации других планет орбита Земли становится чуть более вытянутой, а угол наклона оси со временем меняется.

Эти процессы не приводят к резким скачкам температуры, но вызывают заметные, хотя и относительно небольшие изменения в поступлении солнечной энергии. В глобальном масштабе речь идёт о долях процента, однако в отдельных регионах и сезонах, особенно в высоких широтах летом, разница может достигать нескольких процентов — этого достаточно, чтобы запустить рост или таяние ледников.

Неожиданная роль Марса

Недавнее численное моделирование, выполненное астрономом Стивеном Кейном из Калифорнийского университета в Риверсайде, показало, что Марс может оказывать более заметное влияние на орбитальную динамику Земли, чем считалось ранее. Хотя Красная планета значительно уступает по массе Юпитеру или Сатурну, её гравитация способна со временем «раскачивать» земную орбиту.

Сам исследователь отмечал, что изначально ожидал увидеть лишь слабый, почти незаметный эффект. Однако расчёты показали устойчивую закономерность, прослеживаемую в геологических данных.

Почему ледниковые эпохи стали резкими

За последние 2,6 миллиона лет Земля регулярно переживает глубокие ледниковые периоды примерно с интервалом в 100 тысяч лет. Эти переходы отличаются высокой контрастностью: холодные фазы становятся особенно суровыми, а межледниковые — сравнительно тёплыми.

Модели показывают, что без участия Марса климатические изменения могли бы быть более сглаженными. Его влияние связано с так называемым «большим циклом» продолжительностью около 2,4 миллиона лет. Следы этого ритма обнаруживаются в океанических отложениях, где в определённые периоды сильные течения смывали накопленные осадочные слои, не давая им накапливаться.

Связь климата и эволюции человека

Значение этих процессов выходит далеко за пределы астрономии. Некоторые антропологи считают, что быстрые климатические перестройки в Восточной Африке — переход от лесных ландшафтов к саваннам — создали условия, в которых ранние предки человека были вынуждены адаптироваться к новой среде.

Прямохождение, усложнение социальной структуры и рост объёма мозга могли стать ответом на нестабильный климат, сформированный, в том числе, орбитальными колебаниями Земли.

Статья по теме на LifeGlobe.net: Ледяной щит на одном полюсе влияет на покрытие противоположного полюса

Интересный факт

Орбитальные циклы Земли настолько устойчивы, что геологи используют их как своеобразную шкалу времени. Ритмы, заданные взаимодействием планет, «записаны» в слоях горных пород и морских отложений и позволяют восстанавливать климатическую историю планеты на сотни миллионов лет в прошлое.

Так что, размышляя о ледниковых эпохах, стоит помнить: иногда их причины находятся далеко за пределами самой Земли — на орбитах соседних планет.