Mając połowę rozmiarów Ziemi i jedną dziesiątą jej masy, Mars jest planetą wagi piórkowej. Przez lata astronomowie zakładali, iż tak mały obiekt nie może mieć istotnego wpływu na to, co dzieje się u nas.
Jednak najnowsze badania publikowane przez Stephena Kane’a, profesora astrofizyki planetarnej z UC Riverside, wywracają to myślenie do góry nogami. Okazuje się, iż Czerwona Planeta, mimo swojej skromnej postury, od miliardów lat dyskretnie pociąga za sznurki, kształtując orbitę Ziemi i decydując o tym, kiedy na naszym świecie nastaną epoki lodowcowe.
Profesor Kane przyznaje otwarcie, iż przystępował do tego projektu z ogromną dawką sceptycyzmu. W środowisku naukowym od pewnego czasu pojawiały się głosy, iż warstwy osadów na dnie oceanów zdają się rejestrować cykle klimatyczne powiązane z grawitacyjnymi szturchnięciami Marsa.
Naukowiec podejrzewał, iż wpływ tak małego sąsiada jest zbyt znikomy, by dało się go realnie odnotować w historii geologicznej Ziemi. Postanowił więc sprawdzić własne założenia dzięki zaawansowanych symulacji komputerowych, które odtworzyły zachowanie Układu Słonecznego na przestrzeni milionów lat.
Wyniki okazały się dla niego całkowitym zaskoczeniem i dowodem na to, iż w kosmosie masa to nie wszystko. Badania, które ujawniają, w jakim stopniu Mars po cichu wpływa na orbitę Ziemi i kształtuje cykle, które napędzają długoterminowe wzorce klimatyczne, w tym epoki lodowcowe opublikowane zostały w magazynie Publications of the Astronomical Society of the Pacific.
Grawitacyjny taniec i cykle Milankovitcha
Aby zrozumieć znaczenie Marsa, musimy przyjrzeć się tak zwanym cyklom Milankovicia. To one odpowiadają za to, jak zmienia się nachylenie osi Ziemi oraz kształt jej orbity, co z kolei determinuje ilość energii słonecznej docierającej do poszczególnych półkul.
Te wahania są najważniejsze dla powstawania i zanikania epok lodowcowych, czyli długich okresów, w których czapy lodowe na biegunach stają się stałym elementem krajobrazu. W ciągu 4,5 mld lat historii Ziemia przeszła co najmniej pięć głównych epok lodowcowych. Ostatnia rozpoczęła się około 2,6 mln lat temu i technicznie rzecz biorąc, wciąż w niej trwamy.
Różnice w sposobie, w jaki Ziemia i Mars okrążają Słońce. Ilustracja: NASANajdłuższy z tych cykli trwa około 430 tys. lat i jest napędzany głównie przez potężną grawitację Jowisza oraz bliskość Wenus. W tym czasie orbita Ziemi zmienia się z niemal idealnego koła w lekko wydłużoną elipsę i z powrotem.
Symulacje Kane’a pokazały, iż ten konkretny cykl pozostaje nienaruszony choćby bez udziału Marsa. Prawdziwa niespodzianka pojawiła się jednak przy analizie dwóch innych okresów: jednego trwającego 100 tys. lat i drugiego, ogromnego, rozciągającego się na 2,3 mln lat. Gdy profesor usunął Marsa ze swojego modelu komputerowego, oba te cykle po prostu wyparowały. Bez Czerwonej Planety rytm ziemskiego klimatu zostałby nieodwracalnie zaburzony.
Więcej na Spider’s Web:
Dlaczego mały Mars ma tak dużą siłę?
Można by pomyśleć, iż planety znajdujące się bliżej Słońca powinny mieć na nas większy wpływ, ale fizyka działa tu nieco inaczej. Planety położone blisko naszej gwiazdy są całkowicie zdominowane przez jej kolosalną grawitację.
Mars natomiast znajduje się wystarczająco daleko od Słońca, by mieć więcej swobody w oddziaływaniu na sąsiadów. Profesor Kane określa to mianem boksowania powyżej swojej kategorii wagowej. Mars jest w stanie miernie, ale skutecznie wpływać na to, jak bardzo rozciągnięta jest nasza orbita (ekscentryczność) oraz w jakim momencie roku Ziemia znajduje się najbliżej Słońca.
Innym zaskakującym odkryciem było to, jak masa Marsa wpływa na tempo zmian nachylenia osi Ziemi. w tej chwili nasza planeta jest odchylona od pionu o około 23,5 stopnia, co zapewnia nam pory roku. Ten kąt nie jest jednak stały i delikatnie się waha.
Z symulacji wynika, iż gdyby Mars był cięższy, tempo tych zmian uległoby spowolnieniu. Zatem obecna, niewielka masa naszego sąsiada pełni rolę swoistego stabilizatora, który pozwala ziemskiemu nachyleniu oscylować w tempie idealnie dopasowanym do ewolucyjnego rytmu życia. Bez tego balansu zmiany klimatyczne mogłyby być zbyt gwałtowne lub zbyt rzadkie, by wymusić na naturze pewne procesy.
Czy Mars stworzył człowieka?
To pytanie brzmi jak żart, ale ma solidne podstawy naukowe. Cykle klimatyczne wymuszane przez Marsa bezpośrednio wpływały na to, jak wyglądała roślinność na Ziemi. Okresy lodowcowe powodowały kurczenie się lasów i ekspansję trawiastych sawann.
To właśnie te zmiany środowiskowe są uważane za główny motor ewolucji naszych przodków. Przejście do postawy wyprostowanej, rozwój narzędzi czy potrzeba współpracy społecznej, wszystko to mogło być odpowiedzią na zmieniający się krajobraz, za którym stał grawitacyjny wpływ Czerwonej Planety.
Gdyby Marsa nie było, ziemska orbita byłaby pozbawiona swoich najważniejszych cykli klimatycznych. Profesor Kane zastanawia się, jak wyglądałyby dzisiejsze zwierzęta, a choćby sami ludzie, gdyby nie ten grawitacyjny impuls z oddali.
Ta perspektywa rzuca zupełnie nowe światło na poszukiwanie życia w kosmosie. Analizując odległe układy planetarne, astronomowie nie powinni skupiać się wyłącznie na planetach wielkości Ziemi znajdujących się w tzw. ekosferze. Obecność mniejszych, zewnętrznych planet może być kluczowym czynnikiem stabilizującym klimat na światach, które potencjalnie tętnią życiem. Mars, choć mały i mroźny, okazuje się być jednym z najważniejszych architektów naszego istnienia.
Jest tego więcej
Ustaw Spider’s Web jako preferowane medium w Google
