Jos kerättyjä tietoja voidaan käyttää maan laadukkaiden ilmastomallien rakentamiseen, niitä voidaan käyttää tutkimaan Marsin ja muiden kivisten maailmojen muinaista ilmastoa.
Tutkijat ovat jo pitkään väittäneet, että maapallon ilmaston ajoittaiset vaihtelut johtuvat syklisistä muutoksista pintaansa saavan auringonvalon jakautumisessa. Tämä johtuu pyörimisestä akselin ympäri, kiertoradan elliptisyydestä ja hienoisista gravitaatiovuorovaikutuksista aurinkokunnan muiden planeettojen, asteroidien ja kappaleiden kanssa.
Planeettareitit muuttuvat ajan myötä, ja tämä voi muuttaa jaksojen pituutta. Tämän vuoksi tutkijoiden on vaikea selvittää, mikä aiheutti monia muinaisia ilmastomuutoksia. Ja mitä kauemmas menneisyyteen, sitä vahvempi tämä ongelma on.
Pienet muutokset yhden planeetan liikkeessä vaikuttavat toisiin. Vuosituhansien ajan nämä muutokset resonoivat keskenään, ja koko järjestelmä muuttuu tavalla, jota ei voida ennustaa edes kaikkein edistyneimmillä matemaattisilla laskelmilla”, kertoo geologi ja paleontologi Paul Olsen Columbian yliopiston (USA) Lamont-Doherty -maantieteellisessä observatoriossa.
Kolmen planeetan (Jupiter, Mars, Venus) ja Kuun kohdistus, joilla on suurin vaikutus Maan kiertoradalle. Kuvan prototyyppi oli valokuva NASAn astronautista Scott Kellystä, joka on otettu 7. lokakuuta 2015 kansainvälisestä avaruusasemalta. Tunnustus: Paul Olsen.
Tähän asti tutkijat pystyivät laskemaan planeettojen suhteelliset liikkeet ja niiden mahdolliset vaikutukset maapallon ilmastoon riittävän tarkasti vain 60 miljoonan vuoden aikana, merkityksettömän verrattuna 4,6 miljardin vuoden historiaan.
Paul Olsen ja hänen tiiminsä ovat nyt kuitenkin siirtäneet nämä rajat ennätykseen 200 miljoonaa vuotta sitten. Vuonna 2018 tutkiessaan Arizonassa ja New Jerseyssä kerättyjen muinaisten sedimenttien määräajoin tapahtuvia muutoksia tutkijat havaitsivat maapallon kiertoradalla 405 000 vuoden ajanjakson, jonka ei näytä olevan muuttuneen viimeisen 200 miljoonan vuoden aikana - eräänlainen metronomi, josta he voivat kaikki muut jaksot mitataan.
Geologit raportoivat samoja sedimenttejä käsittelevässä Kansallisen tiedeakatemian lehdessä ilmestyvässä uudessa tutkimuksessa, joka löysi vielä pidemmän 2,4 miljoonan vuoden ilmastojakson, joka aikaisemmin oli 1,75 miljoonaa vuotta.
Mainosvideo:
Geologi Paul Olsen Arizonan kivettyneen metsän kansallispuistossa, jossa 200 miljoonaa kiveä paljastaa joidenkin aurinkojärjestelmän planeettojen kiertoradat. Luotto: Kevin Krajick / Earth Institute, Columbia University.
Näiden kahden suuren kokeilun kautta tutkijat oppivat, että trooppisen ilmaston muutokset kosteasta kuiviin ensimmäisten dinosaurusten aikana, noin 252–199 miljoonaa vuotta sitten, tapahtuivat kiertoradalla noin 20 tuhatta, 100 tuhatta ja 400 tuhatta vuotta, samoin kuin paljon pidempi sykli, 1,75 miljoonaa vuotta, joka on nyt 2,4 miljoonaa vuotta vanha. Ryhmän mukaan tämä ero johtuu Maan ja Marsin välisestä painovoimatanssista. "Tämä ero on kaaoksen jälki aurinkojärjestelmässä", sanoo Paul Olsen.
Testaakseen saatuja tietoja Punaisen planeetan vaikutuksesta maapallon ilmastoon tieteellinen ryhmä päätti porata näytteitä korkeimmilla leveysasteilla muinaisesta järvestä Palaearktisen tai Antarktisen ympyrän ulkopuolella.
Jos kerätyt tiedot sallivat maapallon korkealaatuisten ilmastomallien rakentamisen, niitä voidaan käyttää muinaisen Marsin ja muiden kivisten maailmojen ilmaston tutkimiseen. "Mutta mielenkiintoisempi on mahdollisuus testata sellaisia ristiriitaisia teorioita kuin tumman aineen tason mahdollinen olemassaolo galaksissamme, jonka läpi aurinkokunta kulkee ajoittain", tutkimusraportin kirjoittajat.
Digitaalinen korkeuskartta sedimenteistä, jotka muodostuivat järven pohjalle noin 220 miljoonaa vuotta sitten lähellä Flemingtonia, New Jersey (USA). Luotto: LIDAR-kuva, Yhdysvaltain geologinen tutkimus; Paul Olsenin digitaalinen väritys.
Paleoklimaattinen tutkimus ei paljasta vain menneisyyttä, vaan liittyy myös suoraan nykyisyyteen. Vaikka ilmasto on erittäin riippuvainen kiertoradalta, siihen vaikuttaa myös hiilidioksidin määrä maan ilmakehässä. Lähestymme nyt ajankohtaa, jolloin hiilidioksidipitoisuudet voisivat olla yhtä korkeat kuin ne olivat 200 miljoonaa vuotta sitten. Tietojen yhdistäminen antaa klimatologeille mahdollisuuden nähdä kaikkien tekijöiden vuorovaikutuksen, ja se auttaa myös etsimään elämää Marsilla ja asuttavilla eksoplaneetoilla.