ในช่วงล้านปีที่ผ่านมาโลกประสบกับยุคน้ำแข็งที่สำคัญประมาณ 100,000 ปี นักวิทยาศาสตร์มีหลายทฤษฎีที่จะอธิบายวัฏจักรของน้ำแข็งนี้ แต่การวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าแรงผลักดันหลักคือทั้งหมดในวิธีที่ดาวเคราะห์เอนตัว
แกนการหมุนของโลกไม่ได้ตั้งฉากกับระนาบที่มันโคจรรอบดวงอาทิตย์ มันชดเชย 23.5 องศา การเอียงหรือเอียงนี้อธิบายว่าทำไมเราถึงมีฤดูกาลและทำไมสถานที่เหนือวงกลมอาร์กติกจึงมีความมืดตลอด 24 ชั่วโมงในฤดูหนาวและแสงแดดคงที่ในฤดูร้อน
แต่มุมไม่คงที่ - ปัจจุบันลดลงจากสูงสุด 24 องศาเป็นอย่างน้อย 22.5 องศา รูปแบบนี้ไปในรอบ 40,000 ปี
Peter Huybers of Woods Hole Oceanographic Institute และ Carl Wunsch จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ได้เปรียบเทียบระยะเวลาของความผันแปรเอียงกับยุคน้ำแข็งเจ็ดยุคสุดท้าย พวกเขาพบว่าจุดสิ้นสุดของช่วงเวลาเหล่านั้น - เรียกว่าการยุติน้ำแข็ง - สอดคล้องกับเวลาที่เอียงมากที่สุด
"เหตุผลที่ชัดเจนสำหรับเรื่องนี้คือแสงแดดเฉลี่ยต่อปีในละติจูดที่สูงกว่านั้นยิ่งใหญ่กว่าเมื่อเอียงสูงสุด" Huybers กล่าวLiveScienceในการสัมภาษณ์ทางโทรศัพท์
แสงแดดมากขึ้นตามฤดูกาลที่กระทบกับภูมิภาคขั้วโลกจะช่วยละลายแผ่นน้ำแข็ง เอฟเฟกต์การเอียงนี้ดูเหมือนจะอธิบายว่าทำไมอายุน้ำแข็งมาเร็วขึ้น - ทุก ๆ 40,000 ปีเช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงแบบเอียง - ระหว่างสองถึงหนึ่งล้านปีที่ผ่านมา
“ ความเอียงอย่างชัดเจนมีความสำคัญ ณ จุดหนึ่ง” Huybers กล่าว
ดาวเคราะห์ที่เย็นกว่า
นักวิจัยคาดการณ์ว่ายุคธารน้ำแข็งได้นานขึ้นในช่วงล้านปีที่ผ่านมาเพราะโลกมีความเย็นเล็กน้อย - ผลที่สุดคือทุกครั้งที่โลกใบนี้พลาดโอกาสที่จะละลาย
วัฏจักรน้ำแข็งสามารถวัดได้ทางอ้อมในอัตราส่วนของออกซิเจนหนักต่อแสงในตะกอนมหาสมุทร พูดง่ายๆก็ยิ่งมีน้ำแข็งมากขึ้นในโลก อัตราส่วนออกซิเจนถูกบันทึกไว้ในซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก - เรียกว่า foraminifera หรือ forams สั้น ๆ - ซึ่งทำให้เปลือกหอยออกจากออกซิเจนที่มีอยู่ในมหาสมุทร
"ข้อบกพร่องเหล่านี้มีมานานแล้ว - อาศัยอยู่ทั่วมหาสมุทร" Huybers กล่าว "เมื่อพวกเขาตายพวกเขาก็ตกลงไปที่พื้นทะเลและกลายเป็นส่วนหนึ่งของตะกอน"
เจาะแกนตะกอนจากพื้นทะเลแสดงความแปรปรวนที่มีความลึกในอัตราส่วนของออกซิเจนหนักต่อแสง - บ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงของปริมาณน้ำแข็งเมื่อเวลาผ่านไป บันทึกการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศนี้ย้อนกลับไปหลายสิบล้านปี
ด้วยการปรับปรุงการออกเดทของตะกอนเหล่านี้ Huybers และ Wunsch ได้แสดงให้เห็นว่าการลดลงอย่างรวดเร็วในอัตราส่วนออกซิเจนซึ่งสอดคล้องกับการละลายน้ำแข็งอย่างฉับพลันเกิดขึ้นเมื่อโลกมีความเอียงมากที่สุด
ความแปลกประหลาดของวงโคจรอื่น ๆ
ความสำคัญของความสัมพันธ์นี้เรียกคำถามคำอธิบายอื่น ๆ สำหรับความถี่ของอายุน้ำแข็ง
ทฤษฎีที่ได้รับความนิยมอย่างหนึ่งคือรูปร่างที่ไม่เป็นวงกลมหรือความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์อาจขับเคลื่อนวัฏจักรน้ำแข็งเนื่องจากความแปรปรวนของความเยื้องศูนย์มีระยะเวลา 100,000 ปี แตกต่างกันอย่างอยากรู้อยากเห็น แต่น่าสนใจ
แม้ว่าตัวมันเองความเยื้องศูนย์มีผลน้อยเกินไป จากข้อมูลของ Huybers การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของวงโคจรทำให้น้อยกว่าหนึ่งในสิบของความแตกต่างของเปอร์เซ็นต์ในปริมาณของแสงแดดที่กระทบดาวเคราะห์
แต่นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าผลกระทบที่ใหญ่กว่านั้นอาจเกิดขึ้นได้หากความผันผวนของความผันผวนของความผันผวนควบคู่ไปกับการ precession หรือการโยกเยกของแกนโลก มันเหมือนกับสิ่งที่เห็นด้วยด้านบนหมุนขณะที่มันช้าลง
แกนของโลกกำลังชี้ไปที่ North Star, Polaris แต่มันก็หมุนไปรอบ ๆ ในรูปแบบรูปกรวยเสมอ ในเวลาประมาณ 10,000 ปีมันจะชี้ไปที่สตาร์เวก้าซึ่งจะหมายความว่าฤดูหนาวในซีกโลกเหนือจะเริ่มในเดือนมิถุนายนแทนที่จะเป็นเดือนมกราคม หลังจาก 20,000 ปีแกนจะชี้ไปที่ Polaris อีกครั้ง
Huybers กล่าวว่าการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลจากการเพิ่มขึ้นของความผันผวนของความเยื้องศูนย์อาจมีผลสำคัญต่อการละลายของธารน้ำแข็ง แต่เขาและ Wunsch พบว่าแบบจำลองที่รวมกันไม่สามารถจับคู่เวลาในข้อมูลตะกอนได้
ข้ามจังหวะ
คำถามที่ว่า Huybers และ Wunsch ต้องตอบ: รอบการเอียง 40,000 ปีทำให้วัฏจักรน้ำแข็ง 100,000 ปีเป็นอย่างไร การออกเดทตะกอนอย่างระมัดระวังมากขึ้นแสดงให้เห็นว่าเวลาระหว่างอายุน้ำแข็งอาจเปิดอยู่เฉลี่ยเป็น 100,000 ปี แต่บางครั้งมีระยะเวลา 80,000 ปีบางครั้ง 120,000 ปี - ตัวเลขทั้งสองนั้นหารด้วย 40,000 ดูเหมือนว่าจะไม่มีการละลายจำนวนมากทุกครั้งที่เอียงไปถึงสูงสุด
“ โลกกำลังกระโดดข้ามจังหวะ” ฮัวเบอร์อธิบาย
ดาวเคราะห์เพิ่งเริ่มขาดโอกาสในการหลอมละลาย แม้ว่านักวิจัยจะไม่มีหลักฐานยืนยัน แต่พวกเขาตั้งสมมติฐานว่าการข้ามนั้นเกิดจากการระบายความร้อนโดยรวมของโลก
การละลายน้ำแข็งที่สำคัญครั้งสุดท้ายคือ 10,000 ปีที่แล้วซึ่งหมายความว่าโลกมีกำหนดจะมุ่งหน้าสู่ยุคน้ำแข็งอีกครั้ง ไม่ว่าอิทธิพลของมนุษย์จะสามารถย้อนกลับสิ่งนี้ได้หรือไม่ Huybers ก็ลังเลที่จะคาดเดา นักวิจัยคนอื่น ๆ พบหลักฐานว่ากระบวนการของภาวะโลกร้อนสามารถตั้งค่าได้เงื่อนไขที่สร้างความเย็นทั่วโลก
“ สิ่งที่เรามีที่นี่เป็นห้องปฏิบัติการที่ยอดเยี่ยมสำหรับการดูว่าการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศเป็นไปตามธรรมชาติ” เขากล่าว "แต่นี่เป็นรอบ 100,000 ปีในขณะที่ภาวะโลกร้อนกำลังเกิดขึ้นเร็วขึ้นเป็นพัน ๆ ครั้ง"
- สปินใหม่ในการหมุนของโลก
- ภาวะโลกร้อนสามารถทำให้โลกร้อนได้อย่างไร
- แผ่นดินไหวที่เกิดจากสึนามิทำให้เกิดการนูนออกมาจากกลางโลก
- นักวิทยาศาสตร์แสวงหาเหตุผลว่าทำไมโลกก็สั่นคลอน
การโยกเยกของโลก ...
ภาพ:นาซ่า
คุณรู้หรือไม่?
