Novas simulações mostram que a gravidade de Marte tem uma influência surpreendentemente grande na Terra, afetando a sua inclinação e órbita, causando ciclos climáticos que duram centenas de milhares a milhões de anos.
as pessoas já sabem há muito tempo TerraO clima de longo prazo é causado por Ciclo de Milankovitchmudanças de longo prazo na órbita e inclinação do nosso planeta são afetadas por gravitacional Gravidade de outros planetas sistema solar. Vênus é o planeta mais próximo da Terra, JúpiterO planeta mais massivo do sistema solar é o culpado, arrastando a Terra com sua gravidade por milhares de anos. Martetambém desempenha um papel; estudos anteriores sobre os sedimentos do fundo do mar da Terra sugeriram que as interações gravitacionais com Marte poderiam contribuir para as mudanças climáticas. No entanto, o impacto da gravidade de Marte na Terra não foi quantificado até agora.
Kane, juntamente com Pam Vervoort, da Universidade de Birmingham, no Reino Unido, e Jonathan Horn, da Universidade do Sul de Queensland, na Austrália, conduziram simulações detalhadas do sistema solar para testar os impactos planetários na Terra.
Vale a pena notar que os ciclos de Milankovitch nada têm a ver com a atividade humana atual. aquecimento global – Em vez disso, estes ciclos influenciam o clima da Terra em escalas de tempo geológicas. Embora estes ciclos possam desencadear eras glaciais (definidas aqui como gelo de longo prazo cobrindo os pólos), eles também garantem que as eras glaciais não durem para sempre, à medida que as condições mudam à medida que os ciclos afetam a órbita e a inclinação da Terra.
Especificamente, os ciclos de Milankovitch controlam mudanças periódicas na inclinação do eixo da Terra, conhecida como inclinação, e na excentricidade da órbita da Terra em torno da Terra, conhecida como seu alongamento. sole uma propriedade chamada precessão. O último determina quando a Terra atinge o periélio (o ponto mais próximo do Sol) em sua órbita. Atualmente, o periélio ocorre em janeiro durante o inverno do norte e o verão do sul, mas a precessão move gradualmente o periélio no final do ano, antes de completar o círculo.
Um dos ciclos mais fortes de Milankovitch tem um período de 430 mil anos, tornando a órbita da Terra ligeiramente excêntrica, ou elíptica, controlada pela gravidade de Vênus e Júpiter. Para este ciclo, a intuição de Kane estava correta – as simulações mostraram que quando Marte foi removido, a sua ausência não teve qualquer efeito neste ciclo específico.
No entanto, se Marte for removido do sistema solar na simulação, os outros dois famosos ciclos de Milankovitch (com períodos de 100 mil anos e 2,4 milhões de anos) desaparecem.
“Quando você remove Marte, esses ciclos desaparecem”, disse Kane. “Se você aumentar a massa de Marte, eles ficarão cada vez mais curtos porque a influência de Marte é maior.”
Kane, Vervoort e Horner também descobriram que, ao alterar a massa de Marte nas suas simulações, podiam controlar o quanto a inclinação da Terra em relação ao plano da eclíptica mudava.
“Nas nossas simulações, à medida que a massa de Marte aumenta, a taxa de mudança na inclinação da Terra diminui”, disse Kane. “Portanto, o aumento da massa de Marte tem um efeito estabilizador na nossa inclinação.”
Muitas características orbitais diferentes influenciam o clima da Terra. A inclinação do planeta determina a quantidade de luz solar que os pólos recebem. A excentricidade de sua órbita determina a distância da Terra ao Sol. A precessão dos equinócios controla a época do ano em que a Terra recebe o máximo de luz solar, o que combinado com a inclinação e a excentricidade pode alterar significativamente o clima da Terra.
A inclinação da Terra muda entre 21,5 graus e 24,5 graus a cada 41.000 anos. Isto é relativamente estável; em comparação, a inclinação de Marte é muito mais caótica, variando até 90 graus de acordo com evidências geológicas antigas. Até agora, pensava-se que a inclinação estável da Terra era mantida pela nossa presença. lua. No entanto, as simulações de Kane mostram que a gravidade de Marte também estabiliza a inclinação da Terra. Isto pode eliminar a necessidade de grandes luas para evitar que planetas semelhantes à Terra oscilem, o que significa que a Terra pode não ser tão rara, afinal – pelo menos não neste caso.
A posição de Marte no sistema solar também aumenta a sua influência na Terra. Quanto mais próximo um planeta está do Sol, mais dominante é a atração gravitacional do Sol, em vez da atração gravitacional do planeta.
“Como Marte está mais longe do Sol, a sua atração gravitacional na Terra é maior do que seria se estivesse mais perto do Sol”, disse Kane. “Ele bate acima do seu peso.”
Então, os astrônomos estão procurando lugares para morar exoplaneta Eles não deveriam se contentar em apenas procurar um potencial planeta semelhante à Terra; deveriam também procurar um exoplaneta temperado que pudesse ajudar a estabilizar um planeta semelhante à Terra e a regular o seu clima a longo prazo.
“Quando olho para outros sistemas planetários e encontro um planeta do tamanho da Terra na zona habitável, os planetas mais distantes do sistema podem influenciar o clima desse planeta semelhante à Terra”, disse Kane.
Sem a existência de Marte, o clima da Terra seria suficientemente estável para o desenvolvimento de vida complexa? Talvez nunca saberemos a resposta a esta pergunta, mas é um fascinante “e se”.
“Sem Marte, a órbita da Terra perderia ciclos climáticos importantes”, disse Kane. “Como seriam os humanos e outros animais sem Marte?”
Os resultados da simulação foram publicados em 18 de dezembro em Publicações da Sociedade Astronômica do Pacífico.
