Skatoties uz Mēnesi naksnīgajās debesīs, jūs nekad nevarētu iedomāties, ka tas lēnām attālinās no Zemes. Bet mēs zinām citādi. 1969. gadā NASA Apollo misijas uzstādīja uz Mēness atstarojošus paneļus. Tie ir parādījuši, ka šobrīd mēness katru gadu attālinās no Zemes par 3,8 cm. Ja ņemam vērā pašreizējo Mēness lejupslīdes ātrumu un projicējam to atpakaļ laikā, mēs nonākam pie Zemes un Mēness sadursmes pirms aptuveni 1,5 miljardiem gadu.
Tomēr Mēness izveidojās pirms aptuveni 4,5 miljardiem gadu, kas nozīmē, ka pašreizējais lejupslīdes līmenis ir slikts ceļvedis pagātnei. Kopā ar mūsu kolēģiem pētniekiem no Utrehtas universitātes un Ženēvas universitātes mēs esam izmantojuši dažādu metožu kombināciju, lai mēģinātu iegūt informāciju par mūsu Saules sistēmas tālo pagātni.
Mēs nesen atklājām ideālu vietu, kur atklāt mūsu attālinātā mēness ilgtermiņa vēsturi. Un tas nav no paša mēness izpētes, bet gan no signālu nolasīšanas senajos iežu slāņos uz Zemes.
1
Lasīšana starp slāņiem
sapņo par bruņurupuci
Skaistajā Karijini nacionālajā parkā Austrālijas rietumos dažas aizas izgriež 2,5 miljardus gadu vecus, ritmiski slāņotus nogulumus. Šie nogulumi ir joslveida dzelzs veidojumi, kas sastāv no īpašiem ar dzelzi un silīcija dioksīdu bagātu minerālu slāņiem, kas kādreiz plaši nogulsnējās okeāna dibenā un tagad atrodas Zemes garozas vecākajās daļās.
Klinšu atsegumi Džofres ūdenskritumā parāda, kā sarkanbrūnā dzelzs veidojuma slāņi, kuru biezums ir mazāks par metru, ar regulāriem intervāliem mainās ar tumšākiem, plānākiem horizontiem. Tumšākos intervālus veido mīkstāks iežu veids, kas ir vairāk pakļauts erozijai. Uzmanīgāk aplūkojot atsegumus, atklājas papildus regulāra, mazāka mēroga variācija. Klinšu virsmas, kuras ir noslīpēts sezonālais upes ūdens, kas plūst cauri aizai, atklāj mainīgu baltu, sarkanīgu un zilganpelēku slāņu rakstu.
tīras pacelšanas līnijas puišiem
1972. gadā Austrālijas ģeologs A. F. Trendals izvirzīja jautājumu par dažādo ciklisku, atkārtotu modeļu izcelsmi, kas redzami šajos senajos iežu slāņos. Viņš ierosināja, ka modeļi varētu būt saistīti ar pagātnes klimata izmaiņām, ko izraisījuši tā sauktie 'Milankoviča cikli'.
2
Cikliskas klimata pārmaiņas
Milankoviča cikli apraksta, kā nelielas, periodiskas izmaiņas Zemes orbītas formā un tās ass orientācijā ietekmē Saules gaismas sadalījumu, ko Zeme saņem vairāku gadu garumā. Šobrīd dominējošie Milankoviča cikli mainās ik pēc 400 000 gadu, 100 000 gadu, 41 000 gadu un 21 000 gadu.
Šīs variācijas ilgstoši spēcīgi kontrolē mūsu klimatu. Galvenie Milankovičas klimata ietekmes piemēri pagātnē ir ārkārtīgi auksti vai silti periodi, kā arī mitrāki vai sausāki reģionālie klimatiskie apstākļi.
3
Klimata pārmaiņas, kas ietekmē Zemi
ko sapnī nozīmē skaitlis 8?
Šīs klimata izmaiņas ir būtiski mainījušas apstākļus uz Zemes virsmas, piemēram, ezeru lielumu. Tie ir izskaidrojums periodiskai Sahāras tuksneša apzaļumošanai un zemajam skābekļa līmenim okeāna dziļumos. Milankoviča cikli ir ietekmējuši arī floras un faunas, tostarp mūsu pašu sugu, migrāciju un evolūciju. Un šo izmaiņu parakstus var nolasīt no cikliskām izmaiņām nogulumiežu iežos. ae0fcc31ae342fd3a1346ebb1f342fcb
4
Ierakstīti svārstības
Attālums starp Zemi un Mēnesi ir tieši saistīts ar viena Milankoviča cikla — klimatiskās precesijas cikla — biežumu. Šis cikls rodas precesijas kustības (ļodzības) vai Zemes griešanās ass orientācijas maiņas rezultātā laika gaitā. Pašlaik šī cikla ilgums ir ~ 21 000 gadu, bet agrāk, kad Mēness atradās tuvāk Zemei, šis periods būtu bijis īsāks.
Tas nozīmē, ka, ja mēs vispirms varam atrast Milankoviča ciklus vecos nogulumos un pēc tam atrast Zemes svārstību signālu un noteikt tā periodu, mēs varam novērtēt attālumu starp Zemi un Mēnesi laikā, kad nogulsnes tika nogulsnētas. Mūsu iepriekšējie pētījumi parādīja, ka Milankoviča cikli var tikt saglabāti senā joslu dzelzs veidojumā Dienvidāfrikā, tādējādi atbalstot Trendall teoriju. Dzelzs joslu veidojumi Austrālijā, iespējams, tika nogulsnēti tajā pašā okeānā, kur Dienvidāfrikas ieži, apmēram pirms 2,5 miljardiem gadu. Tomēr Austrālijas iežu cikliskās variācijas ir labāk atklātas, ļaujot mums izpētīt variācijas ar daudz augstāku izšķirtspēju.
Mūsu veiktā Austrālijas lentveida dzelzs veidojuma analīze parādīja, ka ieži satur vairākas ciklisku variāciju skalas, kas aptuveni atkārtojas ar 10 un 85 cm intervālu. Apvienojot šos biezumus ar nogulumu nogulsnēšanās ātrumu, mēs atklājām, ka šīs cikliskās izmaiņas notika aptuveni ik pēc 11 000 gadiem un 100 000 gadiem. Tāpēc mūsu analīze liecināja, ka klintīs novērotais 11 000 cikls, iespējams, ir saistīts ar klimatisko precesijas ciklu, kura periods ir daudz īsāks nekā pašreizējie ~ 21 000 gadi. Pēc tam mēs izmantojām šo precesijas signālu, lai aprēķinātu attālumu starp Zemi un Mēnesi pirms 2,46 miljardiem gadu.
Mēs noskaidrojām, ka Mēness toreiz bija aptuveni 60 000 kilometru tuvāk Zemei (šis attālums ir aptuveni 1,5 reizes lielāks par Zemes apkārtmēru). Tas padarītu diennakts garumu daudz īsāku nekā tagad, aptuveni 17 stundas, nevis pašreizējās 24 stundas.
5
Saules sistēmas dinamikas izpratne
ola es sapņoju, ka esmu veca
Astronomijas pētījumi ir nodrošinājuši mūsu Saules sistēmas veidošanās modeļus un pašreizējo apstākļu novērojumus. Mūsu pētījums un daži citu pētījumi ir viena no vienīgajām metodēm, lai iegūtu reālus datus par mūsu Saules sistēmas evolūciju, un tam būs izšķiroša nozīme turpmākajos Zemes-Mēness sistēmas modeļos. Tas ir diezgan pārsteidzoši, ka pagātnes Saules sistēmas dinamiku var noteikt pēc nelielām seno nogulumiežu variācijām.
Tomēr viens svarīgs datu punkts nesniedz mums pilnīgu izpratni par Zemes un Mēness sistēmas attīstību. Tagad mums ir vajadzīgi citi uzticami dati un jaunas modelēšanas pieejas, lai izsekotu Mēness evolūcijai laika gaitā. Un mūsu pētnieku komanda jau ir sākusi meklēt nākamo akmeņu komplektu, kas var palīdzēt mums atklāt vairāk norādes par Saules sistēmas vēsturi.
Šis raksts ir pārpublicēts no Saruna . Izlasi oriģinālo rakstu šeit .
