Kun katsot kuuta yötaivaalla, et koskaan uskoisi, että se on hitaasti siirtymässä pois maasta. Mutta tiedämme toisin. Vuonna 1969 NASAn Apollo-tehtävät asensivat kuuhun heijastavat paneelit. Nämä ovat osoittaneet, että kuu siirtyy tällä hetkellä 3,8 cm:n etäisyydelle Maasta vuosittain. Jos otamme kuun nykyisen taantuman ja heijastamme sen ajassa taaksepäin, päädymme Maan ja kuun törmäykseen noin 1,5 miljardia vuotta sitten.
Kuu kuitenkin muodostui noin 4,5 miljardia vuotta sitten, mikä tarkoittaa, että nykyinen taantuma on huono opas menneisyyteen. Yhdessä tutkijatovereiden kanssa Utrechtin yliopistosta ja Geneven yliopistosta olemme käyttäneet tekniikoiden yhdistelmää yrittääksemme saada tietoa aurinkokuntamme kaukaisesta menneisyydestä.
Löysimme äskettäin täydellisen paikan paljastaa taantuvan kuumme pitkän aikavälin historiaa. Eikä se johdu itse kuun tutkimisesta, vaan signaalien lukemisesta maan muinaisista kivikerroksista.
1
Lukeminen kerrosten välillä
mitä jeffrey tarkoittaa
Kauniissa Karijinin kansallispuistossa Länsi-Australiassa jotkut rotkot leikkaavat 2,5 miljardia vuotta vanhoja, rytmisesti kerrostettuja sedimenttejä. Nämä sedimentit ovat raidallisia rautamuodostelmia, jotka koostuvat erottuvista kerroksista rautaa ja piidioksidia sisältäviä mineraaleja, joita on kertynyt aikoinaan laajasti valtameren pohjalle ja joita nyt löytyy maankuoren vanhimmista osista.
Joffren putousten kalliot osoittavat, kuinka alle metrin paksuiset punaruskean rautamuodostelman kerrokset vuorottelevat säännöllisin väliajoin tummempien, ohuempien horisonttien kanssa. Tummemmat välit koostuvat pehmeämmästä kivilajista, joka on herkempi eroosiolle. Paljastumia tarkemmin tarkasteltuna paljastaa lisäksi säännöllisen, pienemmän mittakaavan vaihtelun. Rokon läpi kulkevan kausiluonteisen joen kiillottamat kalliopinnat paljastavat vuorotellen valkoisia, punertavia ja siniharmaita kerroksia.
Vuonna 1972 australialainen geologi A.F. Trendall esitti kysymyksen näissä muinaisissa kivikerroksissa näkyvien syklisten, toistuvien kuvioiden eri mittakaavojen alkuperästä. Hän ehdotti, että kuviot saattavat liittyä niin sanottujen 'Milankovitchin syklien' aiheuttamiin ilmaston aikaisempiin vaihteluihin.
2
Suhdannevaihteluiset ilmastonmuutokset
Milankovitchin syklit kuvaavat, kuinka pienet, jaksolliset muutokset Maan kiertoradan muodossa ja sen akselin suunnassa vaikuttavat Maahan vastaanottaman auringonvalon jakautumiseen vuosien aikana. Tällä hetkellä hallitsevat Milankovitchin syklit vaihtuvat 400 000 vuoden, 100 000 vuoden, 41 000 vuoden ja 21 000 vuoden välein.
Nämä vaihtelut säätelevät voimakkaasti ilmastoamme pitkiä aikoja. Tärkeimpiä esimerkkejä Milankovitchin ilmastopakotteiden vaikutuksesta menneisyydessä ovat äärimmäisen kylmien tai lämpimien kausien esiintyminen sekä kosteammat tai kuivemmat alueelliset ilmasto-olosuhteet.
3
Ilmastonmuutokset vaikuttavat maapalloon
Nämä ilmastonmuutokset ovat muuttaneet merkittävästi Maan pinnan olosuhteita, kuten järvien kokoa. Ne ovat selitys Saharan aavikon ajoittain vihertyvälle ja syvän valtameren alhaiselle happitasolle. Milankovitchin syklit ovat myös vaikuttaneet kasviston ja eläimistön, mukaan lukien omien lajiemme, muuttoon ja kehitykseen. Ja näiden muutosten allekirjoitukset voidaan lukea sedimenttikivissä tapahtuvien syklisten muutosten kautta. ae0fcc31ae342fd3a1346ebb1f342fcb
skunkin hengellinen merkitys
4
Äänitetty huojuntaa
Maan ja kuun välinen etäisyys liittyy suoraan yhden Milankovitchin syklin taajuuteen - ilmaston precessiosykliin. Tämä sykli syntyy precessionaalisesta liikkeestä (heilunnasta) tai Maan pyörimisakselin muuttuvasta suunnasta ajan myötä. Tämän syklin kesto on tällä hetkellä ~21 000 vuotta, mutta tämä ajanjakso olisi ollut lyhyempi aiemmin, kun kuu oli lähempänä Maata.
Tämä tarkoittaa, että jos löydämme ensin Milankovitchin syklit vanhoista sedimenteistä ja sitten löydämme signaalin Maan heilahtelusta ja määritämme sen ajanjakson, voimme arvioida Maan ja kuun välisen etäisyyden sedimenttien laskeutumishetkellä. Aiemmat tutkimuksemme osoittivat, että Milankovitchin syklit voivat säilyä muinaisessa nauhamaisessa rautamuodostelmassa Etelä-Afrikassa, mikä tukee Trendallin teoriaa. Australian raidelliset rautamuodostelmat laskeutuivat todennäköisesti samaan valtamereen kuin Etelä-Afrikan kivet, noin 2,5 miljardia vuotta sitten. Australian kivien sykliset vaihtelut näkyvät kuitenkin paremmin, mikä antaa meille mahdollisuuden tutkia vaihteluita paljon suuremmalla resoluutiolla.
Analyysimme Australian raitamuodostelmasta osoitti, että kivet sisälsivät useita syklisiä vaihteluja, jotka toistuvat suunnilleen 10 ja 85 cm:n välein. Yhdistämällä nämä paksuudet sedimenttien laskeutumisnopeuteen havaitsimme, että näitä syklisiä vaihteluita esiintyi noin 11 000 vuoden ja 100 000 vuoden välein. Siksi analyysimme ehdotti, että kivissä havaittu 11 000 sykli liittyy todennäköisesti ilmastoprecessiosykliin, jonka ajanjakso on paljon lyhyempi kuin nykyiset ~ 21 000 vuotta. Sitten käytimme tätä precessiosignaalia laskeaksemme Maan ja kuun välisen etäisyyden 2,46 miljardia vuotta sitten.
Huomasimme, että kuu oli tuolloin noin 60 000 kilometriä lähempänä Maata (tämä etäisyys on noin 1,5 kertaa Maan ympärysmitta). Tämä tekisi vuorokauden pituudesta paljon lyhyemmän kuin se on nyt, noin 17 tuntia nykyisen 24 tunnin sijaan.
5
Aurinkokunnan dynamiikan ymmärtäminen
mitä nimi donna tarkoittaa
Tähtitieteellinen tutkimus on tarjonnut malleja aurinkokuntamme muodostumiseen ja havaintoja nykyisistä olosuhteista. Tutkimuksemme ja jotkin muiden tekemät tutkimukset ovat yksi ainoista menetelmistä saada todellista tietoa aurinkokuntamme evoluutiosta, ja ne ovat ratkaisevan tärkeitä Maan ja Kuun järjestelmän tuleville malleille. On melko hämmästyttävää, että aurinkokunnan menneisyyden dynamiikka voidaan määrittää muinaisten sedimenttikivien pienistä vaihteluista.
Yksi tärkeä tietopiste ei kuitenkaan anna meille täydellistä käsitystä Maan ja Kuun järjestelmän kehityksestä. Tarvitsemme nyt muita luotettavia tietoja ja uusia mallinnusmenetelmiä seurataksemme kuun kehitystä ajan kuluessa. Ja tutkimusryhmämme on jo aloittanut seuraavan kivisarjan metsästyksen, joka voi auttaa meitä löytämään lisää vihjeitä aurinkokunnan historiasta.
Tämä artikkeli on julkaistu uudelleen Keskustelu . Lue alkuperäinen artikkeli tässä .
