Дни на нашей планете становятся длиннее по мере того, как Луна постепенно отдаляется от нас. Возраст Луны около 4,5 млрд лет. Спутник находится примерно в 385 000 километров от Земли. Но из-за  особенностей взаимного притяжения между нашей планетой и Луной, спутник медленно отдаляется от Земли со скоростью около 4 см в год. Это влияет на вращение Земли вокруг своей оси.

 

Новый статистический метод – астрохронология – дает возможность заглянуть в глубокое геологическое прошлое Земли и реконструировать историю нашей планеты. Опубликованное в июне 2018 г. исследование показало, что 1,5 млрд лет назад Луна была значительно ближе к Земле, что заставляло планету вращаться быстрее. Согласно заявлению астрономов и геологов, день на Земле в то время длился чуть более 18 часов.

 

Астрохронология сочетает астрономическую теорию с геологическими наблюдениями. Данный метод позволяет заглянуть в прошлое нашей планеты и Солнечной системы, а также лучше понять древние изменения климата, зафиксированные в горных породах.

 

Используя этот метод, научная команда университета Висконсин-Мэдисон изучила слои двух горных пород: 1,4-миллиардной формации Xiamaling из Северного Китая и 55-миллионной формации из южной части Атлантического океана. Подобные геологические «записи» позволили выявить изменения во вращении Земли, в орбите и в расстоянии от Луны на протяжении времени образования породы. Полученные данные говорят о том, что продолжительность дня на Земле неуклонно увеличивалась.

Круговая орбита. Эксцентриситет = 0
Круговая орбита. Эксцентриситет = 0
Источник: NASA

Эксцентриситет Земли не является постоянным, то есть, её орбита колеблется между почти круговой и слегка эллиптической. Когда орбита становится более вытянутой, расстояние между Солнцем и Землей меняется, как меняется и количество принимаемой солнечной радиации в разное время года. Помимо этого, меняется вращательный наклон Земли. Больший наклон делает сезоны более экстремальными. Комбинированный эффект заключается в том, что близость к Солнцу происходит в разные астрономические периоды.

Эллиптическая орбита. Эксцентриситет = 0.5
Эллиптическая орбита. Эксцентриситет = 0.5
Источник: NASA

Солнечная система –место, где все тела влияют друг на друга. Луна и другие объекты в значительной степени воздействуют на вращение Земли, создавая орбитальные вариации, называемыми циклами Миланковича. Термин назван в честь сербского геофизика и астронома Милутина Миланковича. В 1920-х годах он предположил, что изменения эксцентриситета и осевого наклона орбиты Земли привели к циклическому изменению солнечной радиации, достигающей планеты. Именно это, по мнению астронома, сильно повлияло на климатические модели на Земле.

 

Подобные гипотезы выдвигались еще в XIX веке Джозефом Адемаром и Джеймсом Кроллом, но проверки были затруднены. Сегодня на Земле изучаются материалы, которые не подвергались изменениям на протяжении тысяч лет – лед, горные породы и глубоководные океанические керны.

Образец горной породы – керн
Образец горной породы – керн
Источник: Виталий Рогулин

 Керн – это образец горной породы, извлеченный из скважины. Отбор керна может быть  методом исследования океанического дна, озёр, ледников, почвы и  даже древесины. Керны, взятые с очень старых деревьев, дают информацию об их годичных кольцах, при этом не требуется спиливать дерево.

 

Керн может дать самую разнообразную информацию – изменения климата, геодинамической обстановки, изменения видов флоры и фауны, существовавших в разные геологические эпохи.

Милутин Миланкович
Милутин Миланкович
Источник: ekapija.com

Циклы Миланковича− периодические изменения орбиты и оси вращения Земли происходят в течение десятков тысяч лет, вызывая ритмические изменения климата. Геологическая летопись этих климатических циклов является мощным инструментом для понимания древних изменений, происходивших на нашей планете, а также обогащает наши знания о ранней истории развития Солнечной системы.