Гравитация Марса управляет океанами Земли каждые 2,4 млн лет

Земля и Марс, в гравитационном танце. Источник: FLuX Pro/oceanolog.ru CC-BY-SA 4.0

Каждые 2,4 миллиона лет на нашей планете происходит нечто странное. Океанские течения усиливаются. Климат становится теплее. А причина — гравитация Марса. Да, той самой красной планеты, которая находится в сотнях миллионов километров от нас. Учёные из Сиднейского университета проанализировали данные глубоководных кернов за последние 65 миллионов лет. Они обнаружили чёткую закономерность: периоды активных течений сменялись затишьем, и этот цикл точно совпадает с гравитационным взаимодействием Земли и Марса [1]. Совпадение? Вряд ли.

Исследователи изучили почти 300 образцов пород со дна океана. Они искали следы эрозии — размыва осадков мощными течениями. Оказалось, что в геологической летописи эти следы появляются с пугающей регулярностью: каждые 2,4 миллиона лет [8]. И каждый такой пик активности совпадает с моментом, когда Марс оказывается на одной линии с Землёй и Солнцем. «Мы были удивлены, обнаружив эти циклы, — признаётся ведущий автор исследования Адриана Дуткевич, седиментолог из Сиднейского университета. — Единственное объяснение — связь с орбитальным резонансом двух планет» [4].

Как работает этот механизм

Влияние гравитации Марса на Землю в миллион раз слабее солнечной [2]. Однако даже такое слабое воздействие способно запускать цепочку изменений. Учёные называют это эффектом бабочки [4]. Небольшое гравитационное влияние меняет орбиту Земли. Она становится чуть более вытянутой, приближаясь к Солнцу на максимальном расстоянии. Увеличивается солнечная радиация. Климат становится теплее. Это усиливает океанские течения. Появляются гигантские водовороты — эдди [7].

Соавтор исследования Дитмар Мюллер объясняет: «Влияние Марса на климат Земли похоже на эффект бабочки. Мы говорим о ничтожном гравитационном воздействии, но в климатической системе существует множество обратных связей, которые могут многократно усиливать даже самые слабые сигналы» [2].

Эти гигантские водовороты достигают дна океана. Они размывают осадки, создавая разрывы в геологической летописи. Именно их и заметили учёные при анализе кернов [8]. Причём интенсивность эрозии напрямую зависит от силы гравитационного воздействия — чем ближе Марс, тем мощнее течения. Это открытие ставит под сомнение традиционные представления о том, что только орбитальные циклы Земли влияют на климат.

Связано ли это с тем, что происходит сейчас?

Открытие помогает понять, как ведут себя океаны в тёплом климате. Это особенно актуально сегодня. Из-за глобального потепления может замедлиться Атлантическая меридиональная циркуляция (AMOC) — система течений, которая переносит тепло в Северное полушарие. Это привело бы к серьёзным климатическим изменениям [5].

Однако есть и хорошая новость. Глубоководные водовороты способны частично компенсировать этот процесс. Они перемешивают воду, распределяют кислород и предотвращают застой океана [3]. В более тёплом климате циркуляция становится активнее. «Наши данные за 65 миллионов лет показывают, что в тёплом океане циркуляция не замедляется, а наоборот — усиливается, — говорит Дуткевич. — Это вселяет надежду, что даже при замедлении AMOC океан не застоится» [3].

Бенджамин Миллс из Университета Лидса считает, что это открытие «цементирует» представление о существовании климатических мегациклов. «Многие из нас видели эти многомиллионные циклы в различных геологических и биологических записях, — отмечает Миллс. — В том числе и во время знаменитого кембрийского взрыва. Эта работа подтверждает, что такие циклы — ключевая часть глобальных изменений» [2].

Что говорят скептики

Не все учёные согласны с выводами. Некоторые сомневаются, что столь слабое гравитационное воздействие может иметь такие последствия. «Я скептичен, — говорит Мэттью Ингленд из Университета Нового Южного Уэльса. — Гравитационное воздействие Марса составляет лишь одну миллионную от солнечного. Даже Юпитер влияет на Землю сильнее» [2].

Йоэль Хирши из Национального океанографического центра Великобритании также считает связь с океанской циркуляцией умозрительной. По его словам, спутниковые наблюдения показывают, что эдди не всегда достигают дна [7]. Он указывает на необходимость дополнительных исследований, прежде чем делать окончательные выводы.

Авторы исследования признают: обнаруженный цикл не имеет отношения к нынешнему глобальному потеплению. Человеческие выбросы парниковых газов нагревают планету несравнимо быстрее. Влияние Марса — это геологический процесс, который растягивается на миллионы лет. По словам Мюллера, «влияние парниковых газов подобно кувалде» [2].

Тем не менее, работа сиднейских исследователей открывает новое направление в климатологии. Возможно, изучая прошлые циклы, мы сможем лучше понять, как океан отреагирует на будущее потепление.

Читайте также:

Загадочная тепловая аномалия: почему Марс оказался двуликим

Необычный спутник Марса Деймос сформировался после мощного удара


Список источников:

  1. Live Science — Every 2.4 million years, Mars tugs on Earth so hard it changes the ocean floor
  2. New Scientist — Mars’s gravitational pull may be strong enough to stir Earth’s oceans
  3. EurekAlert! — Mars attracts: How Earth’s interactions with the red planet drive deep-sea circulation
  4. EurekAlert! — Tiny Mars’ big impact on Earth’s climate
  5. Smithsonian Magazine — Mars Has an Unexpected Influence on Earth’s Oceans and Climate, Repeating Every 2.4 Million Years
  6. The Week — Mars’s role in Earth’s climate cycles uncovered
  7. Eos — Mars as a Driver of Deep-Sea Erosion
  8. Nature Communications — Deep-sea hiatus record reveals orbital pacing by 2.4 Myr eccentricity grand cycles