Hvis de indsamlede data kan bruges til at opbygge klimamodeller af høj kvalitet af Jorden, kan de anvendes til studiet af det gamle klima i Mars og andre klippestore verdener.
Forskere har længe argumenteret for, at periodiske udsving i jordens klima skyldes cykliske ændringer i fordelingen af sollys, der når dens overflade. Dette skyldes rotationen omkring aksen, ellipticiteten af bane og subtile gravitationsinteraktioner med andre planeter, asteroider og legemer i solsystemet.
Planetariske ruter ændrer sig over tid, og dette kan ændre cyklussernes længde. Dette gør det vanskeligt for forskere at afsløre, hvad der forårsager mange gamle klimaforandringer. Og jo længere ind i fortiden, jo stærkere er dette problem.
”Lille ændringer i bevægelsen på en planet påvirker andre. I årtusindene resonerer disse ændringer med hinanden, og hele systemet transformerer sig på en måde, der ikke kan forudsiges ved hjælp af selv de mest avancerede matematiske beregninger,”siger Paul Olsen, en geolog og paleontolog ved Lamont-Doherty Earth Observatory ved Columbia University (USA).
Tilpasningen af de tre planeter (Jupiter, Mars, Venus) og Månen, der har størst indflydelse på jordens bane. Prototypen på billedet var et fotografi af NASA-astronauten Scott Kelly, taget den 7. oktober 2015 fra den internationale rumstation. Kredit: Paul Olsen.
Indtil nu var forskerne i stand til at beregne planeternes relative bevægelser og deres mulige indflydelse på jordens klima med tilstrækkelig nøjagtighed på kun 60 millioner år, ubetydelig sammenlignet med 4,6 milliarder års historie.
Imidlertid har Paul Olsen og hans team nu skubbet disse grænser til en rekord for 200 millioner år siden. I sammenligning af periodiske ændringer i gamle sedimenter indsamlet i Arizona og New Jersey, identificerede forskere en 405.000-årig cyklus af Jordens bane, som ikke ser ud til at have ændret sig i de sidste 200 millioner år - en slags metronom, hvorfra alle andre cyklusser måles.
Ved hjælp af de samme sedimenter rapporterer geologer i en ny undersøgelse præsenteret i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences, at de fandt en endnu længere 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, hvor 200 millioner sten hjælper med at afsløre baner fra nogle af planeterne i solsystemet. Kredit: Kevin Krajick / Earth Institute, Columbia University.
Gennem disse to store eksperimenter lærte forskere, at ændringer i tropisk klima fra fugtigt til tørt i løbet af de første dinosaurier, fra ca. 252 til 199 millioner år siden, forekom i orbitalcyklusser på ca. 20 tusind, 100 tusind og 400 tusind år, såvel som en meget længere cyklus på 1,75 millioner år, som nu er 2,4 millioner år gammel. Ifølge teamet er denne forskel forårsaget af tyngdekraften mellem Jorden og Mars.”Denne forskel er aftrykket af kaoset i solsystemet,” siger Paul Olsen.
For at teste de data, der er opnået om påvirkningen af den røde planet på jordens klima, forsøgte det videnskabelige team at bore prøver på højere breddegrader fra en gammel sø ud over Palaearktiske eller Antarktiske cirkler.
Hvis de indsamlede data gør det muligt at opbygge klimamodeller af høj kvalitet på Jorden, kan de anvendes til studiet af det gamle Mars 'klima og andre stenede verdener. "Men mere spændende er muligheden for at teste sådanne modstridende teorier som den mulige eksistens af et fly af mørkt stof i vores Galaxy, gennem hvilket solsystemet periodisk passerer," forfatterne af undersøgelsesrapporten.
Digital højdekort over sedimenter dannet i bunden af en sø for omkring 220 millioner år siden nær Flemington, New Jersey (USA). Kredit: LIDAR-billede, US Geological Survey; digital farvelægning af Paul Olsen.
Paleoklimatisk forskning afslører ikke kun fortiden, men er også direkte relateret til nutiden. Mens klimaet er meget afhængigt af kredsløb, påvirkes det også af mængden af kuldioxid i jordens atmosfære. Vi nærmer os nu et tidspunkt, hvor CO2-niveauerne kunne være så høje som for 200 millioner år siden. Ved at kombinere dataene vil klimatologer give mulighed for at se samspillet mellem alle faktorer, og det vil også hjælpe med at søge liv på Mars og beboelige eksoplaneter.