Оказывается, гравитационное поле Марса изменяет орбиту Земли и воздействует на её ось, что приводит к климатическим изменениям и оставляет отпечатки в геологической летописи нашей планеты. Специалисты провели вычисления, чтобы определить, как бы развивалась Земля без Красной планеты и при условии, если бы Марс был более массивным.
Около шести-девяти тысяч лет назад Сахара была обширной зеленой саванной с реками и озерами. Это установлено по древним отложениям и другим геологическим признакам. Их анализ показывает, что нынешняя пустыня бывала полна жизни не однажды, и в этом временном благоденствии наблюдается цикличность.
Каждые 26 тысяч лет возникает прецессия – колебание земной оси, которое можно сравнить с вращением юлы, описывающей конус в пространстве. Кроме того, эллипс орбиты Земли постоянно, хотя и медленно, изменяет своё положение. Объединение этих двух процессов приводит к тому, что периодически летний сезон в Северном полушарии совпадает с перигелием – точкой наибольшего сближения нашей планеты с Солнцем. Это вызывает нагрев всей планеты, что объясняет эффект «зелёной Сахары».
Форма земной орбиты не является постоянной, она периодически изменяется, становясь то более вытянутой, то более округлой, и этот процесс повторяется приблизительно каждые 100 тысяч лет. Помимо этого, сам наклон оси вращения Земли к плоскости эклиптики, той плоскости, в которой она движется вокруг Солнца, меняется каждые 41 тысячу лет. Оба этих ритма находят отражение в истории оледенений, что вполне закономерно: форма орбиты и угол наклона оси планеты влияют на количество и распределение солнечной энергии, получаемой в течение года.
Влияние космоса на климат Земли было впервые установлено в первой половине XX века астрономом и геофизиком Милутином Миланковичем. С тех пор климатические колебания, обусловленные орбитой и наклоном оси планеты, известны как циклы Миланковича. Эти изменения происходят из-за того, что на Землю воздействует не только гравитация Солнца и Луны, но и влияние соседних планет. К ним в первую очередь относятся Юпитер и Венера, а также Марс. Взаимодействие Марса с Землей приводит к тому, что каждые 2,4 миллиона лет усиливается и ослабевает вытянутость и округлость земной орбиты, что сказывается на интенсивности оледенений.
Недавно ученые из США, Великобритании и Австралии предприняли попытку выяснить, какое влияние оказывает Красная планета на климатические процессы на Земле. Они провели расчеты, чтобы определить, как изменился бы климат нашей планеты, если бы Марса не было в Солнечной системе или если бы он был значительно массивнее. Полученные результаты поделились в статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv.org.
Оказалось, что без Марса «великий цикл», продолжающийся 2,4 миллиона лет, действительно прекращается. Это привело бы к уменьшению разницы между холодными и теплыми периодами. Соответственно, регулярное увлажнение Сахары могло бы быть не таким заметным. Без воздействия Марса ось вращения Земли также колебалась бы в меньшей степени, что, в свою очередь, делало бы климат менее подверженным резким изменениям.
Под влиянием более массивного Марса на Земле оледенения происходили бы с большей регулярностью. Таким образом, Марс выполняет роль своеобразного «тренера» для нашей планеты, вызывая климатические изменения и, как следствие, стимулируя эволюцию, не давая биосфере «застаиваться».
Фактически, по своим габаритам Марс сопоставим с ядром нашей планеты, и ученые-планетологи уже давно пытаются выяснить причину его относительно небольших размеров. Существует предположение, что когда-то он был больше и обладал большей массой, однако в результате столкновения с другой планетой потерял значительную часть своего вещества. Таким образом, более точное представление о роли Марса в земных циклах Миланковича может пролить свет на историю самой Красной планеты.