Гледайки луната на нощното небе, никога не бихте си представили,

Гледайки луната на нощното небе, в никакъв случай не бихте си показали, че тя постепенно се отдалечава от Земята. Но ние знаем друго. През 1969 година задачите Аполо на НАСА инсталираха отразяващи панели на Луната. Те демонстрират, че сега Луната се отдалечава от Земята с 3,8 см всяка година. Ако вземем настоящата скорост на криза на Луната и я проектираме обратно във времето, ще стигнем до конфликт сред Земята и Луната преди към 1,5 милиарда години. Луната обаче се е формирала преди към 4,5 милиарда години, което значи, че сегашният % на криза е неприятен ориентир за предишното.

Заедно с нашите сътрудници откриватели от университета в Утрехт и университета в Женева използвахме композиция от техники, с цел да се опитаме да получим информация за далечното минало на нашата слънчева система. Наскоро открихме идеалното място да разкрием дълготрайната история на нашата намаляваща луна. И това не е от проучване на самата луна, а от разчитане на сигнали в антични пластове канара на Земята.

В красивия народен парк Кариджини в западна Австралия някои проломи прорязват ритмично наслоени седименти на възраст 2,5 милиарда години. Тези седименти са лентови стоманени формирания, включващи отличителни пластове от желязо и минерали, богати на силициев диоксид, в миналото необятно отлагани на дъното на океана и в този момент открити в най-старите елементи на земната кора. Разкритията на скалите при водопадите Джофре демонстрират по какъв начин пластове от червеникаво-кафяво желязо с дебелина малко под метър се редуват на постоянни шпации от по-тъмни, по-тънки хоризонти.

По-тъмните шпации са формирани от по-мек вид канара, която е по-податлива на ерозия. По-внимателен взор към разкритията издава съществуването на в допълнение постоянна разновидност в по-малък мащаб. Скалните повърхности, които са били полирани от сезонната речна вода, течаща през дефилето, разкриват модел от редуващи се бели, червеникави и синьо-сиви пластове. През 1972 година австралийският геолог A.F. Trendall повдигна въпроса за произхода на другите мащаби на циклични, повтарящи се модели, забележими в тези антични скални пластове. Той допусна, че моделите може да са свързани с минали вариации в климата, провокирани от по този начин наречените „ цикли на Миланкович “.

Циклични промени в климата

Циклите на Миланкович разказват по какъв начин дребни, периодически промени във формата на орбитата на Земята и ориентацията на нейната ос въздействат върху разпределението на слънчевата светлина, получена от Земята за интервали от години. В момента преобладаващите цикли на Миланкович се трансформират на всеки 400 000 години, 100 000 години, 41 000 години и 21 000 години. Тези вариации упражняват мощен надзор върху нашия климат за дълги интервали от време. Ключови образци за въздействието на форсирането на климата на Миланкович в предишното са появяването на рискови студени или топли интервали, както и по-влажни или по-сухи районни климатични условия.

Тези климатични промени доста са трансформирали изискванията на земната повърхнина, като да вземем за пример размера на езерата. Те са обяснението за периодическото озеленяване на пустинята Сахара и ниските равнища на О2 в дълбокия океан. Циклите на Миланкович също са повлияли на миграцията и еволюцията на флората и фауната, в това число нашия личен тип. И подписите на тези промени могат да бъдат разчетени посредством циклични промени в седиментните скали.

Разстоянието сред Земята и Луната е директно обвързвано с честотата на един от циклите на Миланкович – цикълът на климатичната прецесия. Този цикъл поражда от прецесионното придвижване (колебаене) или изменящата се ориентировка на оста на въртене на Земята с течение на времето. Този цикъл сега има дълготрайност от ~ 21 000 години, само че този интервал е бил по-кратък в предишното, когато Луната е била по-близо до Земята. Това значи, че в случай че можем първо да намерим цикли на Миланкович в остарели седименти и по-късно да намерим сигнал за съмненията на Земята и да установим неговия интервал, можем да оценим дистанцията сред Земята и Луната по времето, когато седиментите са били отсрочени.

Нашите предходни проучвания демонстрираха, че циклите на Миланкович може да са непокътнати в антична лентова желязна групировка в Южна Африка, като по този метод поддържат теорията на Трендъл. Лентовите стоманени формирания в Австралия евентуално са били отсрочени в същия океан като южноафриканските скали преди към 2,5 милиарда години. Въпреки това, цикличните вариации в австралийските скали са по-добре изложени, което ни разрешава да учим вариациите с доста по-висока разграничителна дарба.

Нашият разбор на австралийската лентова желязна групировка сподели, че скалите съдържат голям брой скали от циклични вариации, които почти се повтарят на 10 и 85 cm шпации. При съчетание на тези дебелини със скоростта, с която се отсрочват седиментите, открихме, че тези циклични вариации се случват почти на всеки 11 000 години и 100 000 години. Следователно, нашият разбор допуска, че цикълът от 11 000, следен в скалите, евентуално е обвързван с цикъла на климатичната прецесия, който има доста по-кратък интервал от сегашните ~ 21 000 години. След това използвахме този прецесионен сигнал, с цел да изчислим дистанцията сред Земята и Луната преди 2,46 милиарда години.

Открихме, че Луната е била към 60 000 километра по-близо до Земята тогава (това разстояние е към 1,5 пъти обиколката на Земята). Това ще направи продължителността на деня доста по-кратка, в сравнение с е в този момент, почти 17 часа, а не сегашните 24 часа.

Разбиране на динамичността на слънчевата система

Изследванията в региона на астрономията предоставиха модели за образуването на нашата слънчева система и наблюдения на настоящите условия. Нашето изследване и някои проучвания от други съставляват един от дребното способи за приемане на действителни данни за еволюцията на нашата слънчева система и ще бъдат от решаващо значение за бъдещите модели на системата Земя-Луна. Доста изумително е, че динамичността на слънчевата система в предишното може да се дефинира от дребни вариации в античните седиментни скали. Една значима точка от данни обаче не ни дава цялостно схващане за еволюцията на системата Земя-Луна. Сега се нуждаем от други надеждни данни и нови подходи за моделиране, с цел да проследим еволюцията на Луната във времето. И нашият проучвателен екип към този момент е почнал търсенето на идващия набор от скали, които могат да ни оказват помощ да открием повече улики за историята на Слънчевата система.

Публикувано в The Conversation. Автор: проф. Джошуа Дейвис от университета Монреал, департамент Науки за Земята и атмосферата.