Hvis dataene som samles inn kan brukes til å bygge høykvalitets klimamodeller av jorden, kan de brukes på studiet av det gamle klimaet til Mars og andre steinete verdener.
Forskere har lenge hevdet at periodiske svingninger i jordens klima skyldes sykliske forandringer i distribusjonen av sollys som når dens overflate. Dette skyldes rotasjonen rundt aksen, elliptisiteten til bane og subtile gravitasjonsinteraksjoner med andre planeter, asteroider og kropper i solsystemet.
Planetære ruter endres over tid, og dette kan endre lengden på syklusene. Dette gjør det vanskelig for forskere å avdekke hva som forårsaket mange gamle klimaendringer. Og jo lenger inn i fortiden, jo sterkere er dette problemet.
”Små endringer i bevegelsen til en planet påvirker andre. I løpet av årtusenene resonerer disse endringene med hverandre, og hele systemet forvandles på en måte som ikke kan forutsies ved å bruke selv de mest avanserte matematiske beregningene, sier Paul Olsen, geolog og paleontolog ved Lamont-Doherty Earth Observatory ved Columbia University (USA).
Innretningen av de tre planetene (Jupiter, Mars, Venus) og Månen som har størst innvirkning på jordens bane. Prototypen på bildet var et fotografi av NASA-astronauten Scott Kelly, tatt 7. oktober 2015 fra den internasjonale romstasjonen. Kreditt: Paul Olsen.
Til nå var forskere i stand til å beregne de relative bevegelsene til planetene og deres mulige innflytelse på jordas klima med tilstrekkelig nøyaktighet på bare 60 millioner år, ubetydelig sammenlignet med 4,6 milliarder år med historie.
Imidlertid har Paul Olsen og teamet hans nå presset disse grensene til rekord for 200 millioner år siden. I sammenligning av periodiske endringer i gamle sedimenter samlet i Arizona og New Jersey, identifiserte forskere i 2018 en 405 000-årig syklus av jordens bane, som ikke ser ut til å ha endret seg de siste 200 millioner årene - en slags metronom de kan alle andre sykluser måles.
Ved å bruke de samme sedimentene, i en ny studie presentert i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences, rapporterer geologer at de fant en enda lengre klimatid på 2,4 millioner år, som tidligere var 1,75 millioner år.
Salgsfremmende video:
Geolog Paul Olsen ved Arizona's Petrified Forest National Park, der 200 millioner steiner hjelper til med å avsløre banene til noen av planetene i solsystemet. Kreditt: Kevin Krajick / Earth Institute, Columbia University.
Gjennom disse to store eksperimentene, lærte forskere at endringer i tropisk klima fra fuktig til tørr i løpet av tiden for de første dinosaurene, for rundt 252 til 199 millioner år siden, skjedde i omløpssykluser som varte rundt 20 tusen, 100 tusen og 400 tusen år, i tillegg til en mye lengre syklus på 1,75 millioner år, som nå er 2,4 millioner år gammel. I følge teamet er denne forskjellen forårsaket av gravitasjonsdansen mellom Jorden og Mars. "Denne forskjellen er avtrykket av kaoset i solsystemet," sier Paul Olsen.
For å teste dataene som ble innhentet om påvirkningen av den røde planeten på jordas klima, siktet det vitenskapelige teamet til å bore prøver på høyere breddegrader fra en gammel innsjø utenfor Palaearktiske eller Antarktisirkler.
Hvis de innsamlede dataene gjør det mulig å bygge høykvalitets klimamodeller av jorden, kan de brukes til å studere klimaet i gamle Mars og andre steinete verdener. "Men mer spennende er muligheten til å teste slike motstridende teorier som mulig eksistensen av et fly av mørk materie i vår galakse, der solsystemet periodisk passerer," forfatterne av studien rapporten.
Digital høydekart over sedimenter dannet ved bunnen av en innsjø for rundt 220 millioner år siden nær Flemington, New Jersey (USA). Kreditt: LIDAR-bilde, US Geological Survey; digital fargelegging av Paul Olsen.
Paleoklimatisk forskning avslører ikke bare fortiden, men er også direkte relatert til nåtiden. Mens klima er veldig avhengig av bane, påvirkes det også av mengden karbondioksid i jordas atmosfære. Vi nærmer oss nå en tid hvor CO2-nivåene kan være like høye som for 200 millioner år siden. Å kombinere dataene vil gi klimatologer muligheten til å se samspillet mellom alle faktorer, og vil også hjelpe i letingen etter livet på Mars og beboelige eksoplaneter.
