Астрономы: "Парады планет" влияют на климат Земли

Астрономы: "Парады планет" влияют на климат Земли

1702

Фото: © NASA

Периодические выстраивания Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна в определённой конфигурации могут влиять на количество космических лучей, падающих на Землю, и даже на её климат.

Учёные из Италии проанализировали колебания климата за последние 12 000 лет. Астрономы пришли к выводу, что его периодические изменения связаны с влиянием нескольких крупнейших планет Солнечной системы. Их гравитация раз в 2318 лет слегка изменяет орбиту Земли, то увеличивая, то уменьшая количество получаемой ею от Солнца энергии. Соответствующая статья опубликована в Earth Science Reviews, а с её препринтом можно ознакомиться на сайте Корнелльского университета.

В последний десяток тысяч лет наша планета испытывает систематические изменения в климате и количестве радиоактивных изотопов углерода и бериллия (углерод-14 и бериллий-10). Данные изменения называют халльштаттскими колебаниями, с периодом около 2100 — 2500 лет. С некоторым запозданием относительно циклического изменения уровня изотопов слегка изменяется и земной климат. Последние две с половиной тысячи лет мы находимся в так называемом субатлантическом периоде – довольно прохладным по климату сравнительно с предшествующими временами. До самого последнего времени причины колебаний изотопов и климата оставались неясными для научного сообщества.

В новой работе исследователи показали, что самым вероятным претендентом на роль виновника халльштаттских циклов являются четыре планеты-гиганта Солнечной системы: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Дело в том, что все эти планеты имеют периоды вращения, позволяющие им примерно раз в 2318 лет "выстраиваться" на одной оси относительно Солнца (орбитальный резонанс). По расчётам авторов, это изменяет взаимное расположение общего центра масс всех крупных планет и Солнца.

На первый взгляд ничтожное изменение имеет серьезные последствия: каждые 2318 лет вытянутость эллиптических орбит всех планет в целом несколько сокращается, и они становятся ближе к ровной окружности. "Выравнивание" орбит слегка меняет как гравитационное, так и электромагнитное поле Солнечной системы в целом, а также воздействует на циклы солнечной активности. Все эти три фактора вместе влияют на размеры гелиосферы – "пузыря", образуемого солнечным ветром.

За счёт того, что орбиты планет становятся ближе к кругу, весь этот "пузырь" уменьшается в размерах. Космическим лучам извне становится легче проникать внутрь гелиосферы. Когда резонанс, случающийся каждые 2318 лет, проходит, усреднённые орбиты планет системы снова "вытягиваются". За счет этого "пузырь" гелиосферы опять расширяется, а количество галактических лучей внутри него снова падает до нормы.

Такие колебания гелиосферы с периодичностью в 2318 лет имеют глубокие последствия для всех планет в целом и для Земли в частности. Частицы солнечного ветра гелиосферы образуют барьер на пути космических лучей — заряженных частиц, летящих от далёких космических объектов. Эти лучи имеют значительную энергию. Если они достигают атмосферы нашей планеты, то часто выбивают протон из встреченных там атомов азота. После этого бывший атом азота становится атомом углерода-14, который окисляется кислородом. Образуется молекула углекислого газа, опускающегося из-за тяжести вниз. У поверхности он связывается растительностью (тогда углерод-14 обнаруживают в древесных кольцах), либо во льду (тогда углерод-14 находят в ледяных кернах). Сходным путём идёт и образование бериллия. Поскольку оба изотопа не очень стабильны, по изменению их концентрации можно датировать всплески и провалы в интенсивности бомбардировки планет космическими лучами. Именно ориентируясь на эти всплески, учёные и предположили существование 2318-летнего цикла, описанного выше.

Однако роль космических лучей не сводится к наработке нестабильных изотопов в стратосфере. Как показал ряд опытов последних лет, подобные лучи провоцируют образование в воздухе центров конденсации облаков. Облака изменяют отражательную способность планеты, влияя на долю солнечных лучей, отражаемых Землёй в космос. Это ведёт к колебаниям средней планетарной температуры — изменениям климата. Именно этим авторы новой работы объясняют странные сдвиги температуры в последние 12 тысяч лет, после окончания ледникового периода. Они полагают, что колебания такого рода были и раньше, но отследить их для более древних периодов сложнее, потому что весь углерод-14 из тех эпох уже распался.

Работа, в случае её принятия научным сообществом, может иметь огромное значение. Она впервые предлагает механизм, объясняющий загадочные колебания в уровне изотопов, образующихся при "обстреле" планеты космическими лучами. Вдобавок показывает, что климат Земли может "управляться" довольно далекими планетами в сотнях миллионов и миллиардах километров от неё.

Авторы показывают, что орбитальные резонансы, влияющие на поток падающих на нас космических лучей, существуют и на отрезках короче 2 318 лет. В частности речь идет о периодах в 20, 45, 60, 85, 159-171-185 лет. Все они гораздо слабее 2 318-летнего, но также могут оказывать влияние на интенсивность образования облаков и, таким образом, климат планеты. Исследователи предполагают, что это может объяснить множество более быстрых скачков температур в древности и средневековье. Например, малый ледниковый период, он же маундеровский минимум, когда температуры упали настолько резко, что климат Западной Европы соответствовал современной средней полосе России.

Последний тезис может вызвать серьёзное противодействие ряда климатологов. Большинство из них полагает, что лишь антропогенные выбросы углекислого газа сильно влияют на климат планеты после окончания ледникового периода. Отсюда и категорические призывы научного сообщества принять меры по борьбе с выбросами парниковых газов и остановить потепление. Если окажется, что климат испытывает серьёзные колебания вне всякого человеческого вмешательства, политику корректировки глобального климата планеты, возможно, придётся пересмотреть.

Комментарии: 
  • Популярные
  • По времени
Похоже, что вы используете блокировщик рекламы :(
Чтобы пользоваться всеми функциями сайта, добавьте нас в исключения!
как отключить
×