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2024-03-29 22:25:20
探検する
W宇宙時代に入っても、私たちの天国についての考え方は依然として古代ギリシャの考え方と絡み合っています。 古典的なギリシャの宇宙学者のように、私たちは天上の領域を、惑星や衛星が優雅で不変の軌道を描いている、秩序と調和の場であると想像する傾向があります。
ヨハネス・ケプラーとアイザック・ニュートンが後に示したように、これは近似的に真実です。 しかし、詳しく見ると、惑星の動きは乱雑で不安定です。 かつてギリシャ人が想像した争う神々のように、惑星は互いにからかい、引っ張り合い、これらの重力の挑発により、太陽の周りを回るときに傾き、ぐらつき、うなずきます。 科学はギリシャの占星術の信念、つまり天体が人間の運命を支配するという考えを放棄しましたが、地球全体は実際に他の惑星の影響を感じています。 実際、地球のより手に負えない行動の一部や、ギリシャ人にちなんで私たちが「災害」と呼ぶもの、文字通り悪い星々の原因は天にあるのかもしれません。
氷床コアの分析により、太陽や近くの惑星からの地球への重力の影響が、数千年にわたって地球の向きや動きに周期的な変化を引き起こし、長期的な気候の結果に影響を与えていることがわかった。 ミランコビッチサイクルとして知られるこのサイクルは、1920 年代に数学的複雑さを解明したセルビアの地球物理学者で天文学者ミルティン・ミランコビッチにちなんで名付けられました。 たとえば、約 250 万年前から 12,000 年前まで続いた更新世、または氷河期の氷河期と間氷期の振動を調節したようです。
これは地質学的にはルーブ・ゴールドバーグ・マシンに相当します。
ミランコビッチ サイクルには、太陽の周りを回る地球の軌道の楕円形 (離心率と呼ばれる) の変化が含まれます。 地球の回転軸の傾きの量（傾き）。 そして、その軌道上のさまざまな点でどの半球が太陽に向かって傾いているか（歳差運動）。 これらのそれぞれは、19,000 年から 400,000 年の範囲にわたる期間にわたり、太陽光が地球に降り注ぐ方法に影響を与え、それが大気、海洋、生態系のプロセスを支配します。 これらの軌道周期は、数か月ではなく数万年続く「スーパーシーズン」のようなものです。
最近、フランスとオーストラリアの地球科学者は、地質学的過去のより長期にわたる軌道変動も地球に影響を与えているという証拠を発見した。 「天文学的な大周期」として知られるこれらの変動には、100万年以上の周期があります。 そのため、約80万年前に遡る南極最古の氷の中でも、それらを検出するには長すぎることになる。 新しい研究は、 ネイチャーコミュニケーションズ代わりに、別の自然アーカイブである深海の堆積物からのデータを使用します。深海の堆積物はゆっくりと蓄積し、地質学的時間スケールにわたる気候と海洋の状態の忠実度の高い記録を提供します。
シドニー大学のアドリアナ・ドゥトキェヴィッツ氏が率いるこの研究チームは、過去7000万年にわたる地球の歴史の記録を含む、世界中の約300の深海コアからのデータを編集した。 これまでの研究者は堆積物や堆積岩のミランコビッチリズムの兆候を探していたが（層序層序法と呼ばれるアプローチ）、今回の研究は堆積物中の長期的な天文学的大周期の証拠を探した最初の研究の一つである。
層序層序学におけるこれまでの研究では、堆積層の隙間や不連続性（裂け目）はデータの欠陥、つまり地質日誌のページの欠落であると考えられていました。 このようなギャップは、新たな堆積物が蓄積しなかったか、既存の堆積物が何らかの形で除去された時期に対応します。 以前の研究では、途切れのない堆積記録のみが有用であると考えられていました。 しかし、Dutkiewicz 氏とその共著者らは、海底の堆積物を浸食するほど深海流が強力だった時期を表すため、活動休止自体が重要なシグナルである可能性があることに気づいた。
研究チームは、これらの「沈黙」の期間が堆積物の記録でどのくらいの頻度で発生するかを分析することで、これまで認識されていなかった世界の海洋の物理的挙動の周期的な性質を発見した。 彼らは、何百万年にもわたって起こる地球規模の海流の繰り返しの変化の証拠を発見しました。 さらに注目すべきは、このサイクルが火星によって間接的に動かされているように見えることです。
科学者の研究の中心となるのは、フーリエ解析と呼ばれる統計的手法です。 プリズムが白色光をさまざまな色や波の周波数に分離できるのと同じように、フーリエ解析は複雑な時系列データ (ノイズ) をさまざまな周波数 (ピッチ) に分離します。 海の堆積物データの場合、フーリエ解析により、堆積記録の隙間である裂け目は 240 万年という強い周期性を持っていることが明らかになりました。これは、240 万年ごとに海洋循環の撹拌がより活発になることを意味します。深海底をこすって、それ以前の期間の堆積記録を部分的に消去します。 研究者らは、これらのエピソードは、地球と火星の間の弱い重力相互作用に関連する特定の天文学的な大周期と一致していると主張している。これは、2つの惑星の軌道の離心率、または多かれ少なかれ楕円形であることが、地球と火星の軌道の離心率が同期したり同期しなくなったりするためである。時間を超えてお互い。
しかし、なぜ地球上の火星の重力の小さな変化が私たちの海に影響を与えるのでしょうか? Dutkiewicz とその同僚は、ルーブ ゴールドバーグ マシンと地質学的に等価な関係を提案しています。 地球と火星の軌道が 240 万年周期の臨界点にあるとき、地球の気温は平均より摂氏約 1.75 度高くなる傾向があり、冬と夏の季節のコントラストが最も高くなります。 これは、海流が世界中で熱を運ぶ方法に変化を引き起こす可能性があり、その結果、深海の循環が激化する可能性があります。 そしてこれは最終的に堆積記録に裂け目を形成させます。
両極には氷はなく、海面は現在よりも325フィート以上高かった。
私のような地球科学者にとって、この新しい論文の最も物議を醸す結論は、「暁新世-始新世の熱極大期」（PETM）、つまり5500万年前に起こった地球の気温の突然の上昇であり、（遅いとしても）警戒すべき古代の類似現象であると考えられるということだ。現代の気候変動は、240万年の地球-火星の天文学的大周期の混乱によって引き起こされました。 研究者らは、大周期自体は周期的に不安定であり、長期的なリズムに再び落ち着く前に「混沌」の時期によって定期的に中断されることを意味していると指摘している。 著者らは、活動休止データに含まれる 240 万年分のシグナルが PETM の時点で崩れていることを観察し、気候の大惨事、つまり地球の気温の突然の上昇が、何らかの形で彼らが「太陽系」と呼ぶそのような間隔の 1 つに関連していることを示唆しています。混沌。”
PETM 期を注目すべき、そして恐ろしいものにしているのは、大気中の二酸化炭素が急激に増加し、海洋が極度に酸性化し、海洋と陸上の両方の生態系が不安定になったことです。 その期間の石灰岩のような炭素を含む岩石の地球化学分析は、二酸化炭素の突然の流入が光合成によって固定された炭素、つまり植物または植物プランクトンによって取り込まれ、後に石油、ガス、泥炭、または石炭に変換された炭素に由来することを示しています（既知）化石燃料として人類に）。 北大西洋地域の火山活動により、多くの場所の石炭層が発火し、これが引き起こされた可能性があります。 その結果、地球の気温は摂氏約10度上昇し、約17万年間にわたり高温が続いた。
多くの地質学者は、PETM は今後数千年間の地球の様子を垣間見ることができると考えています。 PETMの期間中、極には氷はなく、海面は現在より325フィート以上高く、ワイオミング州にはヤシの木がありました。
Dutkiewicz氏と彼女のチームによる新しい研究に欠けているのは、PETMのような極端な現象が地球と火星の間の弱い重力相互作用の破壊によってどのように引き起こされたのかについての詳細な説明である。 実際、彼らは、約5600万年前のプレートテクトニック運動によってノルウェーとグリーンランドの海の海底回廊が狭くなり、おそらく当時の海洋循環に大きな影響を与えたことを認めている。 この通路を狭めれば、北極海盆地に出入りする海水の量が制限されただろう。
PETMに天文学的な関連性があるとすれば、それは、海洋、大気、岩石、生命体の間の相互作用を含む、より局所的な波及効果を通じて、小さな軌道の「ナッジ」が、地球自体によって何らかの複雑な方法で大幅に増幅されたためだけである可能性があります。 。 しかし、この研究では、火星からの小さなタグボートがどのようにして膨大な量の二酸化炭素を放出し、地球を10万年以上にわたって冥府のような温室に変えたのかについては説明されていない。
深海の堆積物の泥だらけの記録からコヒーレントな天文信号を検出することには、紛れもなく魅力的なものがあります。 しかし、地球を、他の物体の重力の気まぐれで宇宙を漂う無力なマリオネットとみなすことにも危険があります。 地球の気候が主に天文学的な力によって支配されていると信じるなら、私たちは自分たちの行動が惑星規模に及ぼす影響を心配する必要はないと考えたくなるかもしれません。 気候システムは非常に複雑であり、その変動が単一の原因に関連付けられると考えるのは傲慢であり、ギリシャ神話の非常に多くの英雄の致命的な欠陥です。 
リード画像: buradaki / Shutterstock
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#私たちの海は火星の引っ張りを感じていますか