Несмотря на свои небольшие размеры, Марс, по-видимому, оказывает огромное влияние на орбитальные циклы, определяющие климат Земли, особенно на те, которые вызывают ледниковые периоды.
Марс оказывает удивительно большое влияние на климат Земли. NASA/JPL/Malin Space Science Systems
По сравнению с Землей Марс крошечный, но, похоже, оказывает огромное влияние на климатические циклы нашей планеты. Подобные небольшие планеты могут влиять на климат миров за пределами нашей Солнечной системы, что мы должны начать учитывать при оценке их потенциальной обитаемости.
Стивен Кейн из Калифорнийского университета в Риверсайде и его коллеги обнаружили этот эффект, проведя моделирование влияния Марса на орбиту Земли, если бы его масса была другой — от 100-кратной её фактической массы до случая, когда Марса бы вообще не было. «Я подошёл к этому с позиции скептицизма, потому что мне было трудно поверить, что Марс, масса которого составляет всего десятую часть массы Земли, может оказывать такое глубокое влияние на земные циклы. Именно это и побудило меня в этом исследовании поэкспериментировать с изменением массы Марса и посмотреть, что произойдёт», — говорит Кейн.
Климат Земли характеризуется множеством долгосрочных циклов, зависящих от эксцентриситета её орбиты — степени её вытянутости вокруг Солнца — и наклона её оси. Эти орбиты, управляемые гравитацией Солнца и других планет Солнечной системы, определяют такие важные события, как время наступления ледниковых периодов и интенсивность сезонных изменений.
Один из наиболее влиятельных циклов известен как большой цикл: в течение 2,4 миллионов лет эллипс орбиты Земли вокруг Солнца то удлиняется, то снова укорачивается. Это влияет на количество солнечного света, попадающего на поверхность Земли в любой момент времени, регулируя сроки долгосрочных изменений климата.
Исследователи обнаружили, что при полном удалении Марса исчез большой ледниковый цикл, а также другой цикл изменения эксцентриситета Земли, который длится около 100 000 лет. «Это не значит, что если бы мы убрали Марс, то на Земле не было бы ледниковых периодов, но это изменило бы всю картину частоты возникновения ледниковых периодов и связанных с ними климатических явлений», — говорит Кейн.
Когда смоделированная масса Марса была увеличена, эти циклы стали короче и интенсивнее. Но третий цикл эксцентриситета, длящийся около 405 000 лет и управляемый в основном гравитационным притяжением Венеры и Юпитера, сохранялся независимо от массы Марса, поэтому Красная планета не всемогуща, но она оказывает большее влияние, чем кто-либо ожидал.
Более тонкий эффект заключается во влиянии Марса на наклон оси Земли, который обычно колеблется туда-обратно в течение примерно 41 000 лет. Кейн и его коллеги обнаружили, что Марс, по-видимому, оказывает стабилизирующее воздействие на этот цикл: он происходит реже, если Марс имеет дополнительную массу, и чаще, если Марс становится меньше.
Можем ли мы создать пространственно-временные компьютеры, работающие на гравитации?
Новые математические исследования позволяют определить, когда информация изменяется в результате манипулирования пространством-временем, и могут заложить основу для будущих вычислительных систем, работающих с пространством-временем.
Мы не можем точно сказать, какой была бы Земля, если бы Марса не было или если бы он был намного больше по размерам, но, безусловно, произошли бы некоторые изменения. По мере того, как продолжаются поиски землеподобных миров с климатом, подходящим для жизни в том виде, в каком мы ее знаем, кажется, что влияние меньших планет больше, чем предполагали ученые. «Нам действительно нужно очень хорошо знать орбитальную архитектуру экзопланетных систем, чтобы иметь возможность разумно оценить возможные колебания климата на этих планетах», — говорит Шон Реймонд из Университета Бордо во Франции.
Однако понять это будет непросто. «Это скорее предупреждение, чем что-либо еще: мы не можем игнорировать более мелкие объекты, даже если их довольно сложно обнаружить, потому что эти небольшие планеты, такие как Марс, на самом деле оказывают большее влияние, чем мы думали», — говорит Кейн.
Публикации Астрономического общества Тихого океана DOI: 10.1088/1538-3873/ae2800
Источник: www.newscientist.com
