Влияние Марса на климат Земли: как Красная планета формирует ледниковые периоды

Новое исследование раскрывает, как гравитационное влияние Марса, несмотря на его небольшой размер, формирует долгосрочные климатические циклы Земли, включая ледниковые периоды.

Различия в орбитах Земли и Марса. Автор: NASA

Профессор планетарной астрофизики Калифорнийского университета в Риверсайде Стивен Кейн провёл компьютерное моделирование, чтобы проверить гипотезу о влиянии Марса на климат Земли. Результаты показали, что Марс играет ключевую роль в так называемых циклах Миланковича — изменениях орбиты и наклона Земли, которые управляют количеством солнечного света, достигающего поверхности, на протяжении десятков и сотен тысяч лет.

«Я знал, что Марс оказывает некоторое влияние на Землю, но предполагал, что оно ничтожно мало. Я думал, что его гравитационное влияние будет слишком слабым, чтобы его можно было легко наблюдать в геологической истории Земли. Я решил проверить свои собственные предположения», — сказал Кейн.

Один из основных циклов Миланковича, длящийся 430 000 лет и вызванный гравитацией Венеры и Юпитера, оставался неизменным в симуляциях независимо от присутствия Марса. Однако при удалении Марса из модели полностью исчезали два других важных цикла: один продолжительностью 100 000 лет и другой — 2,3 миллиона лет.

«Когда вы убираете Марс, эти циклы исчезают. А если увеличить массу Марса, они становятся короче, потому что влияние Марса усиливается», — пояснил учёный.

Эти циклы влияют на форму орбиты Земли (эксцентриситет), время её максимального сближения с Солнцем и наклон оси вращения. Всё это определяет распределение солнечного света по планете и, как следствие, климатические паттерны.

Неожиданным открытием стало влияние массы Марса на скорость изменения наклона земной оси. Увеличение массы Марса в симуляциях снижало скорость этого изменения, оказывая стабилизирующий эффект.

«Поскольку Марс находится дальше от Солнца, его гравитационное влияние на Землю больше, чем было бы, если бы он был ближе. Он бьёт выше своего веса», — отметил Кейн.

Исследование также имеет более широкие последствия для поиска жизни. Оно предполагает, что даже небольшие внешние планеты в других звёздных системах могут влиять на климатическую стабильность миров в обитаемой зоне.

«Без Марса орбита Земли лишилась бы основных климатических циклов. Как бы тогда выглядели люди и другие животные, если бы Марса не было?» — задаётся вопросом Стивен Кейн.

Исследование опубликовано в журнале Publications of the Astronomical Society of the Pacific.