Tento článek byl původně publikován dne Konverzace. (Otevře se na nové kartě) Post přispěl tímto článkem na Space.com Expertní hlasy: redakce a postřehy.
Joshua Davis (Otevře se na nové kartě)Profesor věd o Zemi a atmosféře, University of Quebec v Montrealu (UQAM)
Margaret Lantinck (Otevře se na nové kartě)postdoktorandský výzkumný pracovník, Katedra věd o Zemi, University of Wisconsin-Madison
Při pohledu na Měsíc na noční obloze by vás nikdy nenapadlo, že se pomalu vzdaluje od Země. Ale my víme jinak. V roce 1969 NASA mise Apollo Instalace reflexních panelů na povrch Měsíce. Oni to ukázali měsíc on je V současnosti se každý rok vzdaluje od Země 3,8 cm (Otevře se na nové kartě).
Pokud vezmeme současnou míru stagnace Měsíce a vrátíme ji zpět v čase, skončíme s Kolize mezi Zemí a Měsícem asi před 1,5 miliardami let (Otevře se na nové kartě). Měsíc však vznikl Asi před 4,5 miliardami let (Otevře se na nové kartě)což znamená, že současná míra recese je chabým důkazem minulosti.
Spolu s našimi kolegy badateli z Utrechtská univerzita (Otevře se na nové kartě) a Ženevská univerzita (Otevře se na nové kartě)Použili jsme řadu technik, abychom se pokusili získat informace o vzdálené minulosti naší sluneční soustavy.
Nedávno jsme objevili ideální místo k odhalení dlouhodobé historie našeho ubývajícího Měsíce. Není to ze studia Měsíce samotného, ale z Čtení signálů ve starých horninových vrstvách na Zemi (Otevře se na nové kartě).
Příbuzný: Jak vznikl měsíc?
Čtení mezi třídami
v krásném Národní park Karigeni (Otevře se na nové kartě) V západní Austrálii některé soutěsky pronikají 2,5 miliardy let starými rytmickými vrstvenými sedimenty. Tato ložiska jsou pruhované železné útvary skládající se z odlišných útvarů Vrstvy železa a minerálů bohaté na oxid křemičitý (Otevře se na nové kartě) Byly uloženy ve velkém měřítku na dně oceánu a nyní se nacházejí v nejstarších částech zemské kůry.
Cliff’s Showcase Geoffrey Falls (Otevře se na nové kartě) Ukažte, jak se v pravidelných intervalech střídají červenohnědé železité formační vrstvy o tloušťce těsně pod metrem s tmavšími a tenčími horizonty.
Tmavé distanční vložky jsou vyrobeny z měkčího typu horniny, který je náchylnější k erozi. Bližší pohled na hrbolky odhalí menší, pravidelný kontrast. Skalnaté povrchy, vyleštěné vodami sezónních řek protékajících údolím, odhalují vzor střídajících se bílých, červených a modrošedých vrstev.
V roce 1972 vznesl australský geolog AF Trendall otázku o původu Různé stupnice pro periodické a opakující se vzory (Otevře se na nové kartě) Viditelné v těchto starých skalních vrstvách. Navrhl, že vzorce mohou souviset s minulými změnami klimatu způsobenými takzvanými „Milankovičovými cykly“.
Periodické změny klimatu
Milankovitchovy cykly popisují, jak malé periodické změny tvaru zemské oběžné dráhy a směru její osy Ovlivňuje rozložení slunečního záření, které Země přijímá (Otevře se na nové kartě) v průběhu let.
V současnosti se dominantní Milankovičovy cykly mění každých 400 000 let, 100 000 let, 41 000 let a 21 000 let. Tyto rozdíly mají silnou kontrolu nad naše klima po dlouhá časová období.
Hlavními příklady vlivu Milankovičova klimatického efektu v minulosti jsou výskyty Pěkná zima (Otevře se na nové kartě) nebo teplá období (Otevře se na nové kartě)Vedle vlhký (Otevře se na nové kartě) Nebo suché regionální klimatické podmínky.
Tyto klimatické změny výrazně změnily podmínky na zemském povrchu, jako např Velikost jezer (Otevře se na nové kartě). Jsou výkladem Periodické ozelenění saharské pouště (Otevře se na nové kartě) A Nízká hladina kyslíku v hlubinách oceánu (Otevře se na nové kartě). Milankovičovy cykly také ovlivnily Migrace a evoluce rostlin a živočichů (Otevře se na nové kartě) počítaje v to zvláštní druhy (Otevře se na nové kartě).
Podpisy těchto změn lze číst Periodické změny v sedimentárních horninách (Otevře se na nové kartě).
zaznamenaná oscilace
Vzdálenost mezi Zemí a Měsícem přímo souvisí s frekvencí jednoho z Milankovičových cyklů – cyklus klimatického cyklu (Otevře se na nové kartě). Tento cyklus vzniká předběžným pohybem (vibrací) nebo změnou směru osy rotace Země v čase. Trvání tohoto cyklu je v současné době asi 21 000 let, ale toto období by bylo kratší v minulosti, kdy byl Měsíc blíže země.
To znamená, že pokud dokážeme nejprve najít Milankovičovy cykly ve starověkých sedimentech a poté najít signál kolísání Země a určit jeho periodu, můžeme odhadnout vzdálenost mezi Zemí a Měsícem v době, kdy byly sedimenty uloženy.
Náš předchozí výzkum ukázal, že Milankovičovy cykly také mohou být Zachováno ve starověké formaci s železnými pásy v Jižní Africe (Otevře se na nové kartě)čímž podporuje Trendallovu teorii.
Pásovité železné útvary byly pravděpodobně v Austrálii uloženy ve stejném oceánu (Otevře se na nové kartě) Stejně jako skály v Jižní Africe asi před 2,5 miliardami let. Periodické variace v australských horninách jsou však lépe exponované, což nám umožňuje studovat variace v mnohem vyšším rozlišení.
Naše analýza formace železa v australských pásech ukázala, že horniny obsahují více stupnic periodických variací, které se opakují přibližně v 4 a 33 palcích (10 a 85 cm intervalech). Když zkombinujeme tyto tloušťky s rychlostí, jakou se sedimenty ukládaly, zjistíme, že k těmto periodickým změnám docházelo přibližně každých 11 000 let a 100 000 let.
Naše analýza proto naznačila, že cyklus 11 000 pozorovaný v horninách pravděpodobně souvisí s cyklem klimatického zavádění, který má mnohem kratší období než současných 21 000 let. Pak jsme použili tento preventivní odkaz na Vypočítejte vzdálenost mezi Zemí a Měsícem před 2,46 miliardami let (Otevře se na nové kartě).
Zjistili jsme, že Měsíc se v té době přibližoval k Zemi asi 37 280 mil (60 000 km) (tato vzdálenost je asi 1,5 násobek vzdálenosti). Zemský obvod). Tím by se délka dne výrazně zkrátila, než je nyní, o přibližně 17 hodin namísto současných 24 hodin.
Pochopení dynamiky sluneční soustavy
Výzkum v astronomii poskytl modely pro Formování naší sluneční soustavy (Otevře se na nové kartě)A Poznámky k aktuálnímu stavu (Otevře se na nové kartě).
Naše studium a Některé výzkumy jiných (Otevře se na nové kartě) Je to jeden z mála způsobů, jak získat skutečná data o vývoji naší sluneční soustavy, a bude to nutné Budoucí modely systému Země-Měsíc (Otevře se na nové kartě).
Je opravdu úžasné, že minulou dynamiku sluneční soustavy lze určit malými rozdíly ve starověkých sedimentárních horninách. Existuje však důležitý datový bod, který nám nedává úplné pochopení vývoje systému Země-Měsíc.
Nyní potřebujeme další spolehlivá data a nové metody modelování, abychom mohli sledovat vývoj Měsíce v čase. A náš výzkumný tým již začal hledat další sadu hornin, které by nám mohly pomoci objevit další vodítka o historii sluneční soustavy.
Tento článek byl znovu publikován z Konverzace (Otevře se na nové kartě) Pod licencí Creative Commons. Číst Původní článek (Otevře se na nové kartě).
Sledujte všechny problémy a diskuze Expert Voices – a buďte součástí diskuse – na Facebooku a Twitteru. Vyjádřené názory jsou názory autora a nemusí nutně odrážet názory vydavatele.
„Hudební učenec. Spisovatel. Zlý slanina evangelista. Hrdý twitter narkoman. Myslitel. Milovník internetu. Jemně okouzlující hráč.“
