Nový výzkum naznačuje, že Mars hraje překvapivě důležitou roli v regulaci dlouhodobého klimatu Země a ovlivňuje cykly, které trvají stovky tisíc nebo miliony let. Zatímco Venuše a Jupiter dominují orbitální dynamice Země, simulace ukazují, že odstranění Marsu ze sluneční soustavy narušuje klíčové klimatické vzorce. Tento objev mění rámec našeho chápání planetární stability, což naznačuje, že přítomnost stabilizující vnější planety – jako je Mars – může být běžnější, než se dříve myslelo, což potenciálně zvyšuje šance na objevení obyvatelných exoplanet v jiných galaxiích.
Nečekaná role Marsu
Po desetiletí vědci chápali, že zemské klima je utvářeno Milankovičovými cykly – dlouhodobými změnami v oběžné dráze Země a jejím sklonem způsobeným gravitační přitažlivostí jiných planet. Nejsilnější vliv mají Venuše a Jupiter, ale vliv Marsu byl považován za minimální. Nedávné simulace provedené Stephenem Kanem z Kalifornské univerzity v Riverside tento předpoklad zpochybňují.
Tým provedl podrobné simulace sluneční soustavy a systematicky testoval vliv každé planety na oběžnou dráhu a axiální sklon Země. Výsledky byly ohromující: odstranění Marsu ze simulace eliminovalo dva důležité Milankovičovy cykly s periodami 100 000 a 2,4 milionu let.
“Když odstraníte Mars, tyto cykly zmizí,” řekl Kane. “A pokud zvýšíte hmotnost Marsu, budou se zkracovat a zkracovat, protože Mars má větší vliv.”
To naznačuje, že Mars „váží nad svou velikost“, což má neúměrný dopad na stabilitu klimatu Země.
Jak Mars stabilizuje sklon Země
Axiální sklon Země se mění mezi 21,5 a 24,5 stupně každých 41 000 let, což ovlivňuje intenzitu ročních období a dlouhodobé klimatické vzorce. Ačkoli byl Měsíc dlouho považován za primární stabilizátor náklonu Země, simulace ukazují, že gravitace Marsu také významně přispívá. Zvýšení hmotnosti Marsu v simulacích dále stabilizovalo náklon Země, což naznačuje, že větší vnější planeta by mohla zvýšit stabilitu oběžné dráhy.
Toto zjištění je důležité, protože potenciálně snižuje laťku obyvatelných exoplanet. Planeta nutně nepotřebuje velký měsíc k udržení stabilního sklonu – může stačit středně velká vnější planeta, jako je Mars. To rozšiřuje kritéria hledání planet podobných Zemi mimo naši sluneční soustavu.
Milankovičovy cykly a dlouhodobé klima
Milankovitchovy cykly řídí změny v osovém náklonu Země, excentricitě orbity (jak eliptická je oběžná dráha) a precesi rovnodenností. Tyto cykly způsobují doby ledové a teplá období v geologických časových měřítcích.
Cyklus 430 000 let způsobený Venuší a Jupiterem zůstává v přítomnosti Marsu nezměněn. Nicméně další dva cykly – ty, které zmizí, když se Mars vzdaluje – jsou kritické pro dlouhodobou regulaci klimatu.
Je důležité poznamenat, že tyto cykly jsou platné po tisíce let a nesouvisí se současnou lidskou změnou klimatu. Milankovitchovy cykly utvářejí zemské klima na geologických časových měřítcích a zajišťují, že doby ledové netrvají donekonečna.
Důsledky pro výzkum exoplanet
Zjištění, že Mars stabilizuje zemské klima, má důsledky pro hledání obyvatelných exoplanet. Astronomové nyní musí zvážit přítomnost stabilizující vnější planety jako klíčový faktor při posuzování planetárních systémů.
“Když se podívám na jiné planetární systémy a najdu v obyvatelné zóně planetu velikosti Země, planety dále v systému mohou ovlivnit klima té planety podobné Zemi,” vysvětlil Kane.
Existence Marsu vyvolává otázku, jaké by bylo klima Země bez něj a zda se za takových podmínek mohl vyvinout složitý život.
Nakonec tato studie zdůrazňuje propojenost planetárních systémů a zdůrazňuje důležitost zohlednění gravitačních interakcí při posuzování obyvatelnosti exoplanet.
