Bandydami gauti daugiau informacijos apie tolimą mūsų Saulės sistemos praeitį, mokslininkai iš Utrechto ir Ženevos universitetų panaudojo originalų metodų derinį.
Neseniai jie atrado puikų būdą, kuris leidžia atskleisti ilgalaikę atsitraukiančio Mėnulio istoriją – ir tai galima padaryti ne tiriant patį Mėnulį, bet tyrinėjant signalus senoviniuose uolienų sluoksniuose čia, Žemėje. Naujausias tyrimas paskelbtas žurnale „Proceedings of the National Academy of Sciences“.
Sluoksnių skaitymas
Karijinio nacionaliniame parke vakarų Australijoje kai kurie tarpekliai kerta 2,5 mlrd. metų senumo besisisluoksniavusias nuosėdas. Šios nuosėdos – tai juostinės geležies dariniai, kuriuos sudaro saviti geležies ir silicio dioksido mineralų sluoksniai, kadaise buvę vandenyno dugne, o dabar aptinkami seniausiose Žemės plutos dalyse.
Džoforo krioklio atodangos rodo, kaip vos ne metro storio rausvai rudos spalvos geležies darinių sluoksnius reguliariais tarpais keičia tamsesnės, plonesnės linijos.
Tamsesnius tarpsnius sudaro minkštesnės uolienos, kurios yra jautresnės erozijai. Atidžiau įsižiūrėjus į atodangas, matyti, kad papildomai esama reguliarių, mažesnio masto variacijų. Uolienų paviršiai, kuriuos nušlifavo per tarpeklį tekantis sezoninis upės vanduo, atskleidžia pakaitomis besikeičiančių baltų, rausvų ir melsvai pilkų sluoksnių raštą.
1972 m. australų geologas (ir poetas!) Alecas F.Trendallis iškėlė klausimą, iš kur atsirado skirtingo mastelio cikliški, pasikartojantys raštai, matomi šiuose senoviniuose uolienų sluoksniuose. Jis iškėlė mintį, kad šie raštai gali būti susiję su praeities klimato svyravimais, kuriuos sukėlė vadinamieji Milankovičiaus ciklai.
Cikliniai klimato pokyčiai
Milankovičiaus ciklai apibūdina, kaip nedideli periodiniai Žemės orbitos formos ir ašies orientacijos pokyčiai daro įtaką Žemę pasiekiančios Saulės šviesos pasiskirstymui per daugelį metų.
Šiuo metu vyraujantys Milankovičiaus ciklai keičiasi kas 400 000, 100 000, 41 000 ir 21 000 metų. Ilguoju laikotarpiu šie svyravimai stipriai kontroliuoja mūsų klimatą.
Pagrindiniai pavyzdžiai, rodantys Milankovičiaus poveikio klimatui įtaką praeityje, yra ekstremaliai šaltų ar šiltų laikotarpių, taip pat drėgnesnių ar sausesnių regioninių klimato sąlygų pasireiškimas.
Šie klimato pokyčiai gerokai pakeitė sąlygas Žemės paviršiuje – pavyzdžiui, ežerų dydį. Jie paaiškina periodišką Sacharos dykumos sužaliavimą ir mažą deguonies kiekį vandenyno gelmėse. Milankovičiaus ciklai taip pat darė įtaką floros ir faunos – įskaitant mūsų pačių rūšis – migracijoms ir evoliucijai.
Šių pokyčių požymius galima išskaityti iš ciklinių pokyčių nuosėdinėse uolienose.
Įrašyti svyravimai
Atstumas tarp Žemės ir Mėnulio yra tiesiogiai susijęs su vieno iš Milankovičiaus ciklų – klimato precesijos ciklo – dažnumu. Šis ciklas atsiranda dėl Žemės sukimosi ašies precesinio judėjimo (svyravimo) – t. y. dėl laikui bėgant besikeičiančios orientacijos. Šiuo metu šis ciklas trunka apie 21 000 metų, tačiau praeityje, kai Mėnulis buvo arčiau Žemės, šis laikotarpis buvo trumpesnis.
Tai reiškia, kad jei senosiose nuosėdose pirmiausia mokslininkai ras Milankovičiaus ciklų, o tada aptiks Žemės svyravimo signalą ir nustatys jo periodą, tada jie galės įvertinti atstumą tarp Žemės ir Mėnulio tuo metu, kai formavosi nuosėdos.
Ankstesni tyrimai parodė, kad Milankovičiaus ciklai gali būti išlikę senovinėje juostinės geležies formacijoje Pietų Afrikoje – taip patvirtina A.F.Trendallio teoriją.
Australijoje esantys juostinės geležies dariniai tikriausiai susiformavo tame pačiame vandenyne, kaip ir Pietų Afrikos uolienos, maždaug prieš 2,5 mlrd. metų. Tačiau Australijos uolienų ciklinės variacijos yra lengviau pasiekiamos, todėl jas galima tirti daug didesne raiška.
Mokslininkų atlikta Australijos juostinės geležies formacijų analizė parodė, kad uolienose yra daugybė ciklinių svyravimų, kurie maždaug kartojasi 10 ir 85 cm intervalais. Sujungę šiuos duomenis su nuosėdų nusėdimo greičiu, mokslininkai nustatė, kad šie cikliniai svyravimai vyksta maždaug kas 11 000 ir 100 000 metų.
Todėl analizė leidžia manyti, kad uolienose pastebėtas 11 000 ciklas greičiausiai yra susijęs su klimato precesijos ciklu, kurio periodas yra daug trumpesnis nei dabartinis ~21 000 metų. Tada šis precesijos signalas buvo panaudotas atstumui tarp Žemės ir Mėnulio prieš 2,46 mlrd. metų apskaičiuoti.
Buvo nustatyta, kad tuomet Mėnulis buvo maždaug 60 000 km arčiau Žemės (šis atstumas yra maždaug 1,5 karto didesnis už Žemės perimetrą). Dėl to dienos trukmė turėjo būti daug trumpesnė nei dabar – maždaug 17 vietoj dabartinių 24 valandų.
Parengta pagal phys.org
