مریخ تأثیر شگفتانگیزی بر اقلیم زمین دارد، دانشمندان کشف میکنند
آب و هوای زمین برای میلیونها سال بین دورههای یخبندان و دورههای گرمتر نوسانکننده بوده است که از تغییرات جزئی در مدار و کجنمایی محور این سیاره ناشی میشود. این تغییرات که به عنوان چرخههای میلانکوویچ شناخته میشوند، به این دلیل رخ میدهند که زمین بهتنهایی بهدور خورشید نمیپیچد.
نیروی جاذبه دیگر سیارات بهطور مداوم بر زمین کشیده میشود و به آرامی مسیر مداری آن، کجنمایی محور آن و جهتگیری قطبهایش را تغییر میدهد.
در حالی که ستارهشناسان مدتهاست میدانند که مشتری و ونوس نقش مهمی در این چرخهها ایفا میکنند، تحلیلی جدید نشان میدهد که مریخ نیز، علیرغم کوچکتر بودن نسبت به غولهای گازی، تأثیر شگفتانگیزی بر ریتمهای اقلیمی زمین دارد.
پژوهشگران بهسرپرستی استیون کین شبیهسازیهای رایانهای اجرا کردند که در آن جرم مریخ از صفر تا دهبرابر مقدار فعلیاش تغییر میداد و تأثیر این تغییرات بر نوسانات مداری زمین در مقیاس میلیون سال را پیگیری کردند. نتایج نشان میدهد مریخ یک عامل کلیدی در تعیین فصول زمین است.
پایداریترین ویژگی در تمام شبیهسازیها، دورهی ۴۰۵٬۰۰۰ سالهٔ انحراف بود که ناشی از تعاملات بین ونوس و مشتری است. این «مترونوم» صرفنظر از جرم مریخ پابرجاست و ضربهای ثابت که زیرساختهای تغییرات اقلیمی زمین را شکل میدهد، تأمین میکند.
با این حال، دورههای کوتاهتر حدود ۱۰۰٬۰۰۰ ساله که ریتم انتقال دورههای یخبندان را تنظیم میکنند، بهطور اساسی به مریخ وابستهاند. هر چه جرم مریخ در شبیهسازیها بیشتر شود، این دورهها طولانیتر و قدرتشان افزایش مییابد، که با تقویت همسویی حرکات مداری سیارات داخلی مطابقت دارد.
شاید قابلتوجهترین نکته این است که زمانی که جرم مریخ در مدلها بهصفر نزدیک میشود، یک الگوی اقلیمی مهم بهطور کامل ناپدید میگردد.
دورهٔ عظیم ۲٫۴ میلیون ساله، که موجب نوسانات طولانیمدت اقلیمی میشود، فقط بهدلیل اینکه مریخ جرم کافی برای ایجاد رزونانس گرانشی مناسب دارد، وجود دارد. این دوره، مربوط به چرخش آهستهٔ مدارهای زمین و مریخ، بر مقدار تابش خورشید دریافتشده توسط زمین در مقیاس میلیون ساله تأثیر میگذارد.
کجنمایی یا انحراف محور زمین نیز بهتأثیر گرانشی مریخ واکنش نشان میدهد. دورهٔ معروف ۴۱٬۰۰۰ سالهٔ کجنمایی که در سوابق ژئولوژیکی مشاهده میشود، با افزایش جرم مریخ طولانیتر میشود.
اگر مریخ دهبرابر جرم واقعی داشته باشد، این دوره به دورهای مسلط بین ۴۵٬۰۰۰ تا ۵۵٬۰۰۰ ساله تبدیل میشود و الگوی رشد و بازگشت برفکهای یخی را بهشدت تغییر میدهد.
این کشف جدید ما را در ارزیابی قابلیت سکونتپذیری سیارات شبیه به زمین، با درک تأثیر سیارات دیگر در همان سامانه، یاری میدهد.
یک سیاره سنگی با همسایهای بزرگ در پیکربندی مداری مناسب میتواند دچار نوسانات اقلیمی شود که از انجماد بیحد و حصر جلوگیری میکند یا فصول آن را برای حیات مناسبتر میسازد.
این تحقیق نشان میدهد که چرخههای میلانکوویچ زمین صرفاً به خود زمین و خورشید محدود نمیشوند؛ آنها محصول کل جامعه سیارهای ما هستند که در آن مریخ نقشی غیرمنتظره ولی مهم در شکلگیری اقلیممان دارد.
این تحقیق در ArXiv بارگذاری شده است.