Четвёртая планета расположена на значительном расстоянии от Земли и имеет массу, в десять раз меньшую, чем наша. Однако, её гравитационного воздействия оказалось достаточно, чтобы влиять на климатические процессы на Земле в период формирования человечества.
На протяжении последних 2,58 миллиона лет на Земле продолжается ледниковый период. Вопреки распространенному мнению, такое название носит не период быстрого продвижения ледников (который правильно называть ледниковой эпохой), а весь период, состоящий из чередующихся ледниковых эпох и межледниковий, в одном из которых мы и живем. Причины, обуславливающие ледниковый период на планете, до сих пор являются предметом дискуссий в научном сообществе, хотя существуют и давно установленные факты по этому вопросу.
К этому числу относится и то, что колебания ледников, проявляющиеся в их смене, связаны с циклами Миланковича. Эти циклы обусловлены изменениями в параметрах орбиты нашей планеты, вызванными астрономическими факторами.
Авторы новой работы в журнале Publications of the Astronomical Society of the Pacific задались вопросом, влияет ли Марс на такие циклы. Оказалось, что влияние есть, и это весьма неожиданно с учетом его небольшой массы.
Только один из циклов Миланковича, продолжающий около 400 тысяч лет, не оказывал влияния на четвертую планету. В течение этого цикла эксцентриситет земной орбиты изменяется от почти круговой до более эллиптической. Когда орбита становится более вытянутой, летом происходит больше таяния льдов, а при почти круговой орбите – меньше, что и обуславливает смену холодных и теплых периодов.
Ранее полагали, что на его траекторию оказывают основное влияние гравитационные силы Венеры и Юпитера. Венера – ближайшая к Земле планета, а Юпитер обладает огромной массой, превышающей суммарную массу всех остальных планет Солнечной системы. В связи с этим, подобное воздействие представлялось вполне закономерным.
После того, как ученые исключили Марс из моделей орбитальных циклов Земли, циклы Миланковича продолжительностью в 100 тысяч и 2,3 миллиона лет полностью прекратились. Это указывает на то, что их формирование напрямую связано с гравитационным воздействием Марса. Влияние оказывалось не только на циклы, определяющие эксцентриситет земной орбиты, но и на те, которые изменяют угол наклона оси вращения планеты. Этот параметр также оказывает значительное воздействие на количество солнечной радиации, достигающей высоких широт, где обычно сосредоточены ледяные массивы.
Увеличение массы смоделированного Марса привело к замедлению скорости изменения наклона оси вращения Земли. Таким образом, четвертая планета, по сути, выступает в роли стабилизатора оси вращения нашей планеты. В отсутствие Марса на его текущей орбите, продолжительность сезонных колебаний солнечного освещения на Земле менялась бы значительно быстрее.
Проведенное исследование убедило ученых в том, что даже отсутствие небольшой планеты могло бы кардинально изменить развитие земной жизни, по крайней мере, за последние 2,58 миллиона лет. Продолжительность ледниковых периодов оказывала непосредственное влияние на перемещение людей по разным регионам Земли, что, в свою очередь, определяло темпы их эволюции. Таким образом, климат на потенциально обитаемых планетах в других звездных системах также может значительно зависеть от небольших объектов, находящихся поблизости.