• Tweet

Gravitaţia planetelor sistemului solar au o mare influenţă asupra Pământului, afectând înclinarea pe axă şi orbita Terrei şi astfel contribuind la ciclurile climatice care durează sute de mii până la milioane de ani, conform unui nou studiu bazat pe simulări computerizate ce a fost publicat la 18 decembrie în revista Publications of the Astronomical Society of the Pacific.

Pe termen lung, clima terestră este guvernată de aşa-numitele cicluri Milankovitch - variaţii produse în perioade mari de timp ale orbitei planetei şi ale înclinaţiei axiale, ce sunt determinate de acţiunea gravitaţională a celorlalte planete din Sistemul Solar.

Venus, care este cea mai apropiată planetă de Pământ şi Jupiter, cea mai masivă dintre planetele Sistemului Solar, exercită cele mai importante influenţe gravitaţionale. Dar şi planeta Marte se face simţită. Studii anterioare asupra sedimentelor din abisurile oceanice au sugerat că există posibilitatea unor schimbări climatice rezultate în urma influenţei gravitaţionale exercitate de Planeta Roşie, însă efectele gravitaţiei marţiene asupra Terrei nu au fost cuantificate până la acest studiu.

Rezultatele studiului arată că influenţa lui Marte este mult mai mare decât se credea. "Ştiam că Marte are un efect asupra Pământului, dar am presupus că este vorba de un efect minor", a declarat Stephen Kane de la University of California, Riverside, într-un comunicat. "Am crezut că influenţa sa gravitaţională ar fi prea mică pentru a fi identificată cu uşurinţă în istoria geologică a Pământului (...) aşa că mi-am propus să-mi verific propriile presupuneri", a adăugat el.

Alături de Pam Vervoort de la University of Birmingham (Marea Britanie) şi de Jonathan Horne, de la University of Southern Queensland din Australia, Kane a derulat o serie de simulări detaliate ale interacţiunilor gravitaţionale din Sistemul Solar, testând efectele pe care diferitele planete le au asupra Pământului.

Ciclurile Milankovitch, denumite după geofizicianbul şi astronomul sârb Milutin Milanković, care le-a descoperit, determină schimbările de climă pe Terra pe durate lungi de timp, de la perioade de încălzire globală, la perioade de răcire globală. Aceste cicluri pot declanşa ere glaciare şi, în acelaşi timp, asigură faptul că acestea nu se întind la nesfârşit, ca o consecinţă a modificărilor suferite de orbita şi înclinaţia axială ale Pământului.

Mai precis, ciclurile controlează variaţiile periodice ale înclinaţiei axei terestre (oblicitatea sa), excentricitatea (alungirea) orbitei terstre în jurul Soarelui şi o proprietate cunoscută drept precesia echinocţiilor, care guvernează momentul în care Pământul atinge punctul de periheliu al orbitei sale (cel mai apropiat punct faţă de Soare).

În prezent, Pământul se află la periheliu în luna ianuarie, când este iarnă în emisfera nordică şi vară în cea sudică, dar precesia împinge gradual periheliul tot mai târziu în an, până când revine în luna ianuarie.

Unul dintre cele mai puternice cicluri Milankovitch are o periodicitate de 430.000 de ani şi face orbita terestră să fie uşor excentrică, sau de formă ovală, şi este produs de influenţele gravitaţionale ale planetelor Venus şi Jupiter. În cazul acestui ciclu în particular, excluderea planetei Marte din simulări nu a avut niciun efect anume.

Însă dacă planeta Marte este eliminată în simulare din Sistemul Solar, celelalte două cicluri Milankovitch importante, ce au perioade de 100.000 de ani şi respectiv 2,4 milioane de ani, încetează să existe. "Dacă excludem planeta Marte, acele cicluri dispar", a spus Kane. "Iar dacă creştem masa lui Marte, acestea devin din ce în ce mai scurte, deoarece Marte are un efect mai mare", a adăugat el.

Kane, Vervoort şi Horner au descoperit, de asemenea, că prin modificarea masei lui Marte în simulări, ei ar putea controla valoarea variaţiilor înclinării axiale a Pământului în raport cu planul ecliptic. "Pe măsură ce masa lui Marte a crescut în simulările noastre, rata de schimbare a înclinării Pământului scade", a spus Kane. "Aşadar, creşterea masei lui Marte are un fel de efect de stabilizare asupra înclinării noastre."

Multe proprietăţi orbitale diferite afectează clima Pământului. Înclinarea planetei determină câtă lumină solară primesc polii. Excentricitatea orbitei sale guvernează cât de aproape şi cât de departe este Pământul de Soare. Şi precesia echinocţiilor controlează în ce moment în timpul anului Pământul primeşte cantitatea maximă de energie solară, care atunci când este combinată cu înclinarea şi excentricitatea poate modifica semnificativ clima Pământului.

Înclinarea axială a Pământului poate varia între 21,5 şi 24,5 grade la fiecare 41.000 de ani. Aceasta este o variaţie relativ stabilă. Prin comparaţie, înclinarea lui Marte este mult mai haotică, cu variaţii de până la 90 de grade bazate pe dovezi geologice străvechi. Până acum, se credea că oblicitatea stabilă a Pământului a fost menţinută de prezenţa Lunii. Cu toate acestea, simulările lui Kane arată că gravitaţia lui Marte stabilizează şi înclinarea Pământului. Acest lucru înlătură potenţial necesitatea existenţei unui satelit natural mare care să împiedice oscilaţiile unei planete asemănătoare Pământului, ceea ce înseamnă că poate planete asemănătoare Pământului nu sunt atât de rare în Univers - cel puţin nu în acest context.

Locaţia lui Marte faţă de Soare modifică şi efectul său gravitaţional asupra Pământului. Cu cât o planetă este mai aproape de Soare, cu atât domină mai mult gravitaţia Soarelui decât a respectivei planete. "Deoarece Marte este mai departe de Soare, are un efect gravitaţional mai mare asupra Pământului decât ar fi avut dacă era mai aproape", a spus Kane.

Astfel, astronomii care vânează exoplanete cu potenţial pentru viaţă nu ar trebui să se mulţumească doar cu găsirea unei potenţiale planete asemănătoare Pământului. Ei ar trebui să caute, de asemenea, o planetă exterioară mai modestă care poate ajuta la stabilizarea respectivei exoplanete şi la reglarea climei acestuia pe perioade lungi.

"Când mă uit la alte sisteme planetare şi găsesc o planetă de dimensiunea Pământului în zona locuibilă, planetele aflate mai departe în acel sistem stelar ar putea avea un efect asupra climei acelei planete asemănătoare Pământului", a spus Kane.

Clima Pământului ar fi suficient de stabilă pentru ca viaţa complexă să se dezvolte fără prezenţa lui Marte? Poate că nu vom şti niciodată răspunsul la această întrebare, dar este un fascinant "ce ar fi dacă?". "Fără Marte, orbita Pământului ar fi lipsită de cicluri climatice majore", a spus Kane. "Cum ar arăta oamenii şi alte animale dacă Marte nu ar fi acolo?", s-a întrebat el.