Ööses taevas kuule vaadates ei kujutaks te ette, et see liigub aeglaselt Maast eemale. Aga me teame teisiti. 1969. aastal paigaldasid NASA Apollo missioonid Kuule helkurpaneelid. Need on näidanud, et praegu liigub Kuu igal aastal Maast 3,8 cm kaugusele. Kui võtame Kuu praeguse majanduslanguse kiiruse ja projitseerime selle ajas tagasi, jõuame Maa ja Kuu kokkupõrkeni umbes 1,5 miljardit aastat tagasi.
Kuu tekkis aga umbes 4,5 miljardit aastat tagasi, mis tähendab, et praegune majanduslanguse määr on halb teejuht mineviku kohta. Koos meie kolleegide teadlastega Utrechti ülikoolist ja Genfi ülikoolist oleme kasutanud tehnikate kombinatsiooni, et proovida saada teavet meie päikesesüsteemi kauge mineviku kohta.
Hiljuti avastasime ideaalse koha meie taanduva kuu pikaajalise ajaloo avastamiseks. Ja see ei tulene mitte Kuu enda uurimisest, vaid Maa iidsetest kivimikihtidest signaalide lugemisest.
1
Lugemine kihtide vahel
maailma tarot kui tundeid
Lääne-Austraalias asuvas kaunis Karijini rahvuspargis lõikavad mõned kurud läbi 2,5 miljardi aasta vanused rütmiliselt kihilised setted. Need setted on triibulised rauast moodustised, mis koosnevad raua- ja ränidioksiidirikaste mineraalide eristuvatest kihtidest, mis kunagi laialdaselt ladestusid ookeanipõhja ja mida leidub nüüd maakoore vanimates osades.
Joffre Fallsi kaljuväljad näitavad, kuidas veidi alla meetri paksused punakaspruuni raua moodustumise kihid vahelduvad korrapäraste ajavahemike järel tumedamate ja õhemate horisontide vahel. Tumedamad intervallid koosnevad pehmemat tüüpi kivimitest, mis on erosioonile vastuvõtlikumad. Paljandeid lähemalt vaadates ilmneb lisaks korrapärase väiksema ulatusega variatsiooni olemasolu. Kivipinnad, mida on lihvinud läbi kuru voolav hooajaline jõevesi, paljastavad vahelduvate valgete, punakate ja sinakashallide kihtide mustri.
1972. aastal tõstatas Austraalia geoloog A.F. Trendall küsimuse nendes iidsetes kivimikihtides nähtavate tsükliliste, korduvate mustrite erinevate skaalade päritolu kohta. Ta arvas, et mustrid võivad olla seotud nn Milankovitši tsüklite põhjustatud varasemate kliimamuutustega.
2
Tsüklilised kliimamuutused
Milankovitchi tsüklid kirjeldavad, kuidas väikesed perioodilised muutused Maa orbiidi kujus ja selle telje orientatsioonis mõjutavad Maale vastuvõetud päikesevalguse jaotust aastate jooksul. Praegu muutuvad domineerivad Milankovitchi tsüklid iga 400 000 aasta, 100 000 aasta, 41 000 aasta ja 21 000 aasta järel.
Need variatsioonid mõjutavad meie kliimat pika aja jooksul tugevalt. Peamised näited Milankovitchi kliima mõjust minevikus on äärmuslikud külmad või soojad perioodid, samuti niiskemad või kuivemad piirkondlikud kliimatingimused.
kuidas saada fotogeenilist mälu
3
Maad mõjutavad kliimamuutused
Need kliimamuutused on oluliselt muutnud tingimusi Maa pinnal, näiteks järvede suurust. Need on seletus Sahara kõrbe perioodilisele roheliseks muutumisele ja madalale hapnikusisaldusele sügavas ookeanis. Milankovitchi tsüklid on mõjutanud ka taimestiku ja loomastiku, sealhulgas meie liikide rännet ja arengut. Ja nende muutuste tunnuseid saab lugeda settekivimite tsükliliste muutuste kaudu. ae0fcc31ae342fd3a1346ebb1f342fcb
4
Salvestatud võnked
Maa ja Kuu vaheline kaugus on otseselt seotud ühe Milankovitši tsükli - klimaatilise pretsessioonitsükli - sagedusega. See tsükkel tuleneb pretsessioonilisest liikumisest (võnkumisest) või Maa pöörlemistelje orientatsiooni muutumisest aja jooksul. Selle tsükli kestus on praegu ~21 000 aastat, kuid see periood oleks varem olnud lühem, kui Kuu oli Maale lähemal.
See tähendab, et kui suudame esmalt leida Milankovitši tsüklid vanadest setetest ja seejärel leida signaali Maa võnkumise kohta ja määrata selle perioodi, saame hinnata Maa ja Kuu kaugust setete ladestumise ajal. Meie varasemad uuringud näitasid, et Milankovitchi tsüklid võivad säilida iidses lindistatud raua moodustises Lõuna-Aafrikas, toetades seega Trendalli teooriat. Austraalia vöödilised raudmoodustised ladestusid tõenäoliselt umbes 2,5 miljardit aastat tagasi Lõuna-Aafrika kivimitega samasse ookeani. Kuid Austraalia kivimite tsüklilised variatsioonid on paremini paljastatud, võimaldades meil uurida variatsioone palju suurema eraldusvõimega.
unistasin, et läksin taevasse
Meie Austraalia triibulise raua moodustumise analüüs näitas, et kivimid sisaldasid mitut tsükliliste variatsioonide skaalat, mis korduvad ligikaudu 10 ja 85 cm intervalliga. Kombineerides need paksused setete ladestumise kiirusega, leidsime, et need tsüklilised kõikumised toimusid ligikaudu iga 11 000 aasta ja 100 000 aasta järel. Seetõttu näitas meie analüüs, et kivimites täheldatud 11 000 tsükkel on tõenäoliselt seotud klimaatilise pretsessioonitsükliga, mille periood on palju lühem kui praegune ~ 21 000 aastat. Seejärel kasutasime seda pretsessioonisignaali Maa ja Kuu vahelise kauguse arvutamiseks 2,46 miljardit aastat tagasi.
Leidsime, et Kuu oli siis Maale umbes 60 000 kilomeetrit lähemal (see vahemaa on umbes 1,5 korda suurem kui Maa ümbermõõt). See muudaks päeva pikkuse praegusest palju lühemaks – praeguse 24 tunni asemel ligikaudu 17 tundi.
mis on öökapp pärast kohtingut
5
Päikesesüsteemi dünaamika mõistmine
Astronoomiaalased uuringud on pakkunud mudeleid meie päikesesüsteemi tekkeks ja praeguste tingimuste vaatlusi. Meie uuring ja mõned teiste tehtud uuringud on üks ainsatest meetoditest tõeliste andmete saamiseks meie päikesesüsteemi evolutsiooni kohta ja on Maa-Kuu süsteemi tulevaste mudelite jaoks üliolulised. On üsna hämmastav, et päikesesüsteemi mineviku dünaamikat saab määrata iidsete settekivimite väikeste variatsioonide põhjal.
Kuid üks oluline andmepunkt ei anna meile täit arusaama Maa-Kuu süsteemi arengust. Meil on nüüd vaja muid usaldusväärseid andmeid ja uusi modelleerimismeetodeid, et jälgida Kuu arengut aja jooksul. Ja meie uurimisrühm on juba alustanud jahti järgmise kivimikomplekti järele, mis võib aidata meil avastada rohkem vihjeid päikesesüsteemi ajaloo kohta.
See artikkel on uuesti avaldatud Vestlus . Lugege algset artiklit siin .
