Ha az összegyűjtött adatok felhasználhatók a Föld magas színvonalú éghajlati modelljeinek felépítéséhez, akkor felhasználhatók a Mars és az egyéb sziklás világok ősi éghajlatának tanulmányozására.
A tudósok hosszú ideje azt állították, hogy a Föld éghajlatának időszakos ingadozása a felületét elérő napfény eloszlásának ciklikus változásainak köszönhető. Ennek oka a tengely körüli forgás, a pálya ellipszis képessége és a Naprendszer más bolygóival, aszteroidáival és testeivel zajló finom gravitációs kölcsönhatások.
A bolygó útjai idővel változnak, és ez megváltoztathatja a ciklusok hosszát. Ez megnehezíti a tudósok számára, hogy megtudják, mi okozott sok ősi klímaváltozást. És minél tovább a múltba, annál erősebb ez a probléma.
„Az egyik bolygó mozgásának apró változásai másokra is hatással vannak. Az évezredek folyamán ezek a változások rezonálnak egymással, és az egész rendszer oly módon átalakul, amelyet még a legfejlettebb matematikai számítások segítségével sem lehet megjósolni.
A három bolygó (Jupiter, Mars, Vénusz) és a Hold, amelyek a legnagyobb hatással vannak a Föld pályájára. A kép prototípusa a NASA űrhajós, Scott Kelly fényképe volt, amelyet 2015. október 7-én készített a Nemzetközi Űrállomásról. Hitel: Paul Olsen.
Mostanáig a kutatók mindössze 60 millió év alatt képesek voltak kiszámítani a bolygók relatív mozgását és a Föld éghajlatára gyakorolt lehetséges hatásaikat, elég elhanyagolhatóak a 4,6 milliárd éves történelemhez képest.
Paul Olsen és csapata azonban most már 200 millió évvel ezelőtt rekordra emelte ezeket a határokat. 2018-ban, összehasonlítva az ősi üledékek Arizonában és New Jersey-ben gyűjtött időszakos változásait, a kutatók a Föld pályájának 405 000 éves ciklusát azonosították, amely úgy tűnik, hogy nem változott az elmúlt 200 millió évben - egyfajta metronóma, amelyből az összes többi ciklust meg kell mérni.
Ugyanezeket az üledékeket használva egy új tanulmányban, amelyet a Nemzeti Tudományos Akadémia folyóiratában mutattak be, a geológusok arról számoltak be, hogy még hosszabb, 2,4 millió éves éghajlati időszakot találtak, amely korábban 1,75 millió év volt.
Promóciós videó:
Geológus Paul Olsen az arizonai megkövesedett erdő nemzeti parkban, ahol 200 millió kövek segítik a Naprendszer néhány bolygójának keringését. Kredit: Kevin Krajick / Föld Intézet, Columbia University.
E két nagy kísérlet révén a tudósok megtudták, hogy az első dinoszauruszok idején, körülbelül 252–199 millió évvel ezelőtt, a trópusi éghajlatban a nedves és száraz éghajlati változások körülbelül 20 ezer, 100 ezer és 400 ezer éven át tartó keringési ciklusokban, valamint egy sokkal hosszabb, 1,75 millió éves ciklus, amely most 2,4 millió éves. A csapat szerint ezt a különbséget a Föld és a Mars közötti gravitációs tánc okozza. „Ez a különbség a káosz lenyomata a Naprendszerben” - mondja Paul Olsen.
A Vörös Bolygónak a Föld éghajlatra gyakorolt hatásáról kapott adatok kipróbálására a tudományos csapat elhatározta, hogy magasabb szélességi fokon vesz mintát egy ősi tóból, amelyet a Palaearctic vagy az Antarktiszi körök túlmutatnak.
Ha az összegyűjtött adatok lehetővé teszik a Föld magas színvonalú éghajlati modelljeinek felépítését, akkor felhasználhatók az ősi Mars és más sziklás világok klímájának tanulmányozására. "De izgalmasabb az a lehetőség, hogy kipróbáljuk az egymásnak ellentmondó elméleteket, mint például a sötét anyag síkjának létezését a galaxisunkban, amelyen keresztül a Naprendszer rendszeresen áthalad" - írják a tanulmány szerzői.
Körülbelül 220 millió évvel ezelőtt a Flemington közelében, New Jersey-ben (USA) egy tó alján keletkezett üledékek digitális magassági térképe. Hitel: LIDAR kép, USA Geológiai Szolgálat; digitális színezés: Paul Olsen.
A paleoklimatikus kutatás nemcsak a múltot fedi fel, hanem közvetlenül kapcsolódik a jelenhez is. Noha az éghajlat nagymértékben függ a pályáról, azt a szén-dioxid mennyisége is befolyásolja a Föld légkörében. Most egy olyan idő felé közeledünk, amikor a CO2-szint olyan magas lehet, mint 200 millió évvel ezelőtt. Az adatok kombinálása lehetőséget ad a klimatológusoknak, hogy megfigyeljék az összes tényező kölcsönhatását, és elősegíti a Marson és az életképes exoplanetokon történő életkeresést.