Астрономия

Как выяснилось, гравитация Марса видоизменяет орбиту Земли и влияет на ее ось, а это вызывает климатические колебания и оставляет свои «записи» в истории нашей планеты. Ученые рассчитали, что было бы с ней без Красной планеты и в случае большей массивности Марса.

Примерно шесть-девять тысяч лет назад Сахара была обширной зеленой саванной с реками и озерами. Это установлено по древним отложениям и другим геологическим признакам. Их анализ показывает, что нынешняя пустыня бывала полна жизни не однажды, и в этом временном благоденствии наблюдается цикличность.

С периодичностью 26 тысяч лет происходит прецессия, то есть колебание земной оси — она описывает конус в пространстве, как при вращении юлы. При этом эллипс орбиты нашей планеты тоже все время медленно смещается. Сочетание этих двух движений приводит к тому, что время от времени лето в Северном полушарии приходится на перигелий — точку максимального приближения Земли к Солнцу. Это нагревает всю планету, отсюда и эффект «зеленой Сахары».

Кроме того, земная орбита не всегда сохраняет одну и ту же форму, она становится то более вытянутой, то более округлой, и это тоже происходит циклично: примерно каждые 100 тысяч лет. Вдобавок сама Земля каждую 41 тысячу лет меняет угол своего наклона к плоскости эклиптики — той плоскости, в которой обращается вокруг Солнца. Оба эти ритма прослеживаются в истории оледенений, что вполне логично: форма орбиты планеты и наклон ее оси определяют количество и распределение получаемой солнечной энергии в течение года.

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. Причина этих колебаний в том, что на Землю влияет гравитация не только Солнца и Луны, но и соседних планет. В первую очередь это Юпитер и Венера, но есть и вклад Марса. Из-за его взаимодействия с Землей каждые 2,4 миллиона лет амплитуда вытягивания и округления земной орбиты увеличивается и уменьшается, а это отражается на суровости оледенений.

Именно степень воздействия Красной планеты на земные климатические циклы решили недавно прояснить ученые из США, Великобритании и Австралии. Они попытались рассчитать, как отразилось бы на нашей планете полное отсутствие Марса в Солнечной системе или его гораздо большая массивность. Результатами исследователи поделились в статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv.org.

Выяснилось, что без Марса длящийся 2,4 миллиона лет «великий цикл» действительно исчезает. За счет этого снизился бы контраст между эпохами холода и тепла. Значит, периодическое увлажнение Сахары могло быть не столь эффектным. Ось Земли без влияния Марса тоже колебалась бы не так интенсивно, и это, опять же, делало бы климат менее склонным к резким переходам.

Соответственно, под действием более «тяжеловесного» Марса оледенения на нашей планете происходили бы чаще. Выходит, Марс работает как «личный тренер» для Земли — обеспечивает климатические встряски и тем самым стимулирует эволюцию, то есть не позволяет нашей биосфере «лениться».

На самом деле Марс по размерам сравним с ядром Земли, планетологи давно задаются вопросом, почему он столь невелик. Есть версия, что когда-то он был крупнее и массивнее, но растерял много вещества при столкновении с другой планетой. Поэтому четкое понимание вклада Марса в земные циклы Миланковича может помочь узнать что-то новое и о прошлом самой Красной планеты.