Kui kogutud andmeid saab kasutada Maa kvaliteetsete kliimamudelite ehitamiseks, saab neid kasutada Marsi ja teiste kiviste maailmade iidse kliima uurimiseks.
Teadlased on pikka aega väitnud, et Maa kliima perioodilised kõikumised on tingitud pinnale jõudva päikesevalguse jaotuse tsüklilistest muutustest. See on tingitud pöörlemisest telje ümber, orbiidi elliptilisusest ja peenetest gravitatsioonilistest vastasmõjudest Päikesesüsteemi teiste planeetide, asteroidide ja kehadega.
Planeedimarsruudid muutuvad aja jooksul ja see võib muuta tsüklite pikkust. See raskendab teadlaste arusaama sellest, mis põhjustas paljusid iidseid kliimamuutusi. Ja mida kaugemale minevikku, seda tugevam on see probleem.
“Pisikesed muudatused ühe planeedi liikumises mõjutavad teisi. Aastatuhandete jooksul need muutused resoneeruvad üksteisega ja kogu süsteem transformeerub viisil, mida pole võimalik ennustada isegi kõige keerukamate matemaatiliste arvutuste abil,”ütleb Columbia ülikooli (USA) Lamont-Doherty maavaatluskeskuse geoloog ja paleontoloog Paul Olsen.
Kolme planeedi (Jupiter, Mars, Veenus) ja Kuu joondamine, millel on Maa orbiidil kõige suurem mõju. Pildi prototüüp oli NASA astronaudi Scott Kelly foto, mis on tehtud 7. oktoobril 2015 rahvusvahelisest kosmosejaamast. Autor: Paul Olsen.
Siiani suutsid teadlased planeetide suhtelist liikumist ja nende võimalikku mõju Maa kliimale piisava täpsusega arvutada vaid 60 miljoni aasta jooksul, mis on tühine võrreldes 4,6 miljardi aastase ajalooga.
Paul Olsen ja tema meeskond on nüüd need piirid 200 miljoni aasta tagusele rekordile tõuganud. 2018. aastal, võrdledes Arizonas ja New Jerseys kogutud iidsete setete perioodilisi muutusi, tuvastasid teadlased Maa orbiidi 405 000-aastase tsükli, mis ei paista olevat viimase 200 miljoni aasta jooksul muutunud - omamoodi metronoom, kust nad saavad kõik muud tsüklid tuleb mõõta.
Kasutades samu setteid, teatasid geoloogid ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences avaldatud uues uuringus veelgi pikema kliimaperioodi, 2,4 miljonit aastat, mis varem oli 1,75 miljonit aastat.
Reklaamvideo:
Geoloog Paul Olsen Arizona kivistunud metsa rahvuspargis, kus 200 miljonit kivi aitab paljastada mõne Päikesesüsteemi planeedi orbiidid. Autor: Kevin Krajick / Maainstituut, Columbia ülikool.
Nende kahe suurema katse kaudu said teadlased teada, et troopilise kliima muutused niiskest kuivemaks esimeste dinosauruste ajal, umbes 252–199 miljonit aastat tagasi, toimusid orbitaaltsüklites umbes 20 tuhat, 100 tuhat ja 400 tuhat aastat, samuti palju pikem tsükkel, 1,75 miljonit aastat, mis on nüüd 2,4 miljonit aastat vana. Meeskonna sõnul põhjustab selle erinevuse Maa ja Marsi gravitatsioonitants. "See erinevus on päikesesüsteemi kaose jäljend," ütleb Paul Olsen.
Punase planeedi mõju kohta Maa kliimale saadud andmete kontrollimiseks otsustas teaduslik meeskond puurida proove kõrgematel laiuskraadidel muistsest järvest, mis asus väljaspool Palaearcticu või Antarktika ringi.
Kui kogutud andmed võimaldavad ehitada Maa kvaliteetseid kliimamudeleid, saab neid kasutada iidsete Marsi ja teiste kiviste maailmade kliima uurimisel. "Kuid põnevam on võimalus testida selliseid vastuolulisi teooriaid nagu tumeaine tasapinna võimalik olemasolu meie galaktikas, mille kaudu päikesesüsteem perioodiliselt läbib," kirjutavad uuringu autorid.
Umbes 220 miljonit aastat tagasi Flemingtoni lähedal New Jersey osariigis (USA) moodustunud järve põhjas moodustunud sette digitaalne kõrguskaart. Krediit: LIDAR-pilt, USA geoloogiakeskus; digitaalne värvimine Paul Olseni poolt.
Paleoklimaatilised uuringud ei paljasta mitte ainult minevikku, vaid on otseselt seotud ka olevikuga. Kuigi kliima sõltub suuresti orbiidist, mõjutab seda ka süsinikdioksiidi hulk Maa atmosfääris. Nüüd läheneme ajale, mil CO2 tase võiks olla sama kõrge kui 200 miljonit aastat tagasi. Andmete kombineerimine annab klimatoloogidele võimaluse näha kõigi tegurite koostoimet ning aitab otsida elu Marsil ja elamiskõlblikel eksoplaneetidelt.
