Marsa i Ziemię łączy bardzo powolny kosmiczny taniec. Oddziaływanie grawitacyjne Marsa zmienia orbitę Ziemi w cykliczny sposób. Ma to wpływ na nasz glob i to taki, którego ślady pozostają w osadach geologicznych. 

Badając osady z morskiego dna geolodzy z University of Sydney zauważyli, że ruch wody w pobliżu dna morza regularnie słabnie i przybiera na sile. Dzieje się to w bardzo dużej skali czasowej. Naukowcy powiązali te zmiany z przyciąganiem grawitacyjnym między Marsem a Ziemią. Okazało się, że raz na 2,4 mln lat na Ziemi klimat się ociepla, a „winny” temu jest właśnie Mars. Zaskakujące powiązanie zostało opisane w pracy opublikowanej w czasopiśmie naukowym „Nature Communications”.

Jak planety wpływają na siebie nawzajem

W uproszczeniu Układ Słoneczny składa się z ośmiu planet krążących wokół znajdującej się w centrum gwiazdy. Jej masa jest wielokrotnie większa od masy globów i to ona stanowi główne źródło grawitacji w całym systemie. Główne, ale niejedyne. Planety, choć znacznie mniej masywne od Słońca, również oddziałują na siebie grawitacyjnie. 

Oddziaływanie to ma wpływ m.in. na jeden z parametrów ziemskiej orbity – jej ekscentryczność. Określa ona, jak bardzo kształt orbity odbiega od idealnego koła. Pod wpływem przyciągania grawitacyjnego innych planet orbita Ziemi może bardziej lub mniej przypominać elipsę. Dzieje się to w regularnych odstępach czasu.

Przekłada się to na tzw. cykl Milankovicia. Pod wpływem Jowisza i Saturna ekscentryczność ziemskiej orbity – i inne jej cechy – zmieniają się. W rezultacie raz na kilkadziesiąt tysięcy lat nasłonecznienie powierzchni się zmniejsza. Klimat Ziemi się ochładza i pojawiają się zlodowacenia.

Jak Mars „przyciąga” Ziemię bliżej Słońca

Mars ma znacznie mniejszą masę niż Jowisz i Saturn. Jednak on również potrafi wprawić Ziemię w „drżenie”. A także wpłynąć na jej klimat. 

Odkrył to zespół geolożki Adriany Dutkiewicz z University of Sydney. Naukowcy przyjrzeli się danym zebranym podczas odwiertów naukowych prowadzonych na dnie morza na całym świecie. Interesowało ich, co się dzieje z prądami w pobliżu morskiego dna w okresach ocieplenia klimatu. Gdy na dnie morza jest spokojnie, osady się gromadzą. Gdy zaś pojawiają się specyficzne wiry nazywane „eddy”, w osadach pojawiają się luki.

Dane zebrane z prawie 300 różnych miejsc wykazały, że w ciągu ostatnich 70 mln lat takie luki w osadach występowały aż kilkaset razy. Niespodziewanie udało się je powiązać z cyklem grawitacyjnym Marsa i Ziemi. 

– Byliśmy zaskoczeni, gdy w naszych danych dotyczących osadów głębinowych odkryliśmy cykle trwające 2,4 miliona lat – powiedziała dr Dutkiewicz. – Istnieje tylko jeden sposób, aby je wyjaśnić: są one powiązane z cyklami interakcji Marsa i Ziemi krążących wokół Słońca.

Ocieplenie klimatu a prądy morskie

Jak więc Mars wpływa na Ziemię? Raz na 2,4 mln lat „pcha” ją bliżej Słońca. Do powierzchni globu zaczyna docierać więcej promieniowania. Średnia temperatura rośnie, a klimat się ociepla. Oceany „ożywają” – pojawiają się w nich małe, ale silne i nieraz głębokie wiry typu „eddy”, które zapobiegają tworzeniu się osadów. 

Odkrycie jest zaskakujące. Dotychczas ocieplenie klimatu wiązano ze słabnięciem prądów morskich. Nie dalej jak miesiąc temu naukowcy przestrzegali, że coraz bardziej słabnie Atlantycka Południkowa Cyrkulacja Wymienna (AMOC) – system prądów oceanicznych na Atlantyku. W lutym w „Science Advances” ukazała się praca wskazująca, że AMOC jest coraz bliżej punktu krytycznego. Czyli że może całkowicie zaniknąć, co przewróciłoby do góry nogami klimat m.in. Europy.

Jednak badania Dutkiewicz pokazują, że oceany mogą być w pewien sposób uodpornione na ocieplenie klimatu. Niszczące osady wiry, będące efektem np. potężnych huraganów i docierające do największych głębin, sprawiają, że, wbrew obawom, obieg wody w oceanach nie ustaje. Nie powinno nas to jednak zwieść. Mars nie zapobiegnie skutkom trwającego obecnie ocieplenia klimatu wywołanego działalnością człowieka.

– Nasze dane obejmujące okres 65 milionów lat sugerują, że cieplejsze oceany charakteryzują się bardziej energiczną głęboką cyrkulacją. To potencjalnie zapobiegnie stagnacji oceanu, nawet jeśli AMOC zwolni lub całkowicie się zatrzyma – mówi dr Dutkiewicz.


Źródła: Nature Communications, Phys.org, Live Science, Space.com, Science Alert.