Gece gökyüzünde aya baktığınızda, onun Dünya'dan yavaşça uzaklaştığını asla hayal edemezsiniz. Ama aksini biliyoruz. 1969'da NASA'nın Apollo misyonları aya yansıtıcı paneller yerleştirdi. Bunlar, ayın şu anda her yıl Dünya'dan 3,8 cm uzaklaştığını göstermiştir. Ay'ın mevcut durgunluk oranını alır ve zamanda geriye yansıtırsak, yaklaşık 1,5 milyar yıl önce Dünya ile ay arasında bir çarpışma ile sonuçlanırız.
Bununla birlikte, ay yaklaşık 4,5 milyar yıl önce oluştu, bu da mevcut durgunluk oranının geçmiş için yetersiz bir rehber olduğu anlamına geliyor. Utrecht Universityt ve Cenevre Üniversitesi'nden araştırmacı arkadaşlarımızla birlikte, güneş sistemimizin uzak geçmişi hakkında bilgi edinmek ve denemek için bir dizi teknik kullanıyoruz.
Yakın zamanda, uzaklaşan ayımızın uzun vadeli tarihini ortaya çıkarmak için mükemmel bir yer keşfettik. Ve bu, ayın kendisini incelemekten değil, Dünya'daki eski kaya katmanlarındaki sinyalleri okumaktan.
1
Katmanlar Arası Okuma
Batı Avustralya'daki güzel Karijini Ulusal Parkı'nda, bazı boğazlar 2,5 milyar yıllık ritmik katmanlı tortulları kesiyor. Bu çökeltiler, bir zamanlar okyanus tabanında geniş çapta birikmiş ve şimdi yer kabuğunun en eski kısımlarında bulunan belirgin demir ve silika açısından zengin mineral katmanlarından oluşan bantlı demir oluşumlarıdır.
Joffre Şelaleleri'ndeki uçurumlar, bir metrenin hemen altındaki kırmızımsı-kahverengi demir oluşum katmanlarının, düzenli aralıklarla, daha koyu, daha ince ufuklarla nasıl değiştiğini göstermektedir. Daha koyu aralıklar, erozyona daha duyarlı olan daha yumuşak bir kaya türünden oluşur. Çıkıntılara daha yakından bakıldığında, ek olarak düzenli, daha küçük ölçekli bir varyasyonun varlığı ortaya çıkıyor. Geçidin içinden geçen mevsimsel nehir sularıyla parlatılan kaya yüzeyleri, değişen beyaz, kırmızımsı ve mavimsi gri katmanlardan oluşan bir desen ortaya çıkarır.
1972'de Avustralyalı jeolog A.F. Trendall, bu antik kaya katmanlarında görülen farklı döngüsel, tekrarlayan desen ölçeklerinin kökeni hakkındaki soruyu gündeme getirdi. Modellerin, sözde 'Milankovitch döngüleri' tarafından tetiklenen iklimdeki geçmişteki değişikliklerle ilgili olabileceğini öne sürdü.
2
Döngüsel İklim Değişiklikleri
Milankovitch döngüleri, Dünya'nın yörüngesindeki ve ekseninin yönelimindeki küçük, periyodik değişikliklerin, Dünya'nın yıllar boyunca aldığı güneş ışığının dağılımını nasıl etkilediğini açıklar. Şu anda, baskın Milankovitch döngüleri her 400.000 yılda, 100.000 yılda, 41.000 yılda ve 21.000 yılda bir değişir.
Bu varyasyonlar, uzun zaman dilimlerinde iklimimiz üzerinde güçlü bir kontrol sağlar. Milankovitch iklim zorlamasının geçmişteki etkisinin temel örnekleri, aşırı soğuk veya sıcak dönemlerin yanı sıra daha yağışlı veya daha kuru bölgesel iklim koşullarının ortaya çıkmasıdır.
3
Dünyayı Etkileyen İklim Değişiklikleri
Bu iklim değişiklikleri, göllerin boyutu gibi Dünya yüzeyindeki koşulları önemli ölçüde değiştirdi. Bunlar, Sahra Çölü'nün periyodik olarak yeşillenmesinin ve derin okyanustaki düşük oksijen seviyelerinin açıklamasıdır. Milankovitch döngüleri, kendi türlerimiz de dahil olmak üzere flora ve faunanın göçünü ve evrimini de etkilemiştir. Ve bu değişikliklerin imzaları tortul kayaçlardaki döngüsel değişimler aracılığıyla okunabilir. ae0fcc31ae342fd3a1346ebb1f342fcb
4
Kaydedilmiş Wobbles
Dünya ve ay arasındaki mesafe, Milankovitch döngülerinden birinin - iklimsel presesyon döngüsü - frekansıyla doğrudan ilişkilidir. Bu döngü, Dünya'nın dönüş ekseninin zaman içinde yön değiştirme hareketi (yalpalama) veya değişen yönlerinden kaynaklanır. Bu döngü şu anda ~ 21.000 yıllık bir süreye sahiptir, ancak bu süre geçmişte ay Dünya'ya daha yakınken daha kısa olurdu.
Bu, önce eski tortullarda Milankovitch döngülerini bulabilir ve daha sonra Dünya'nın yalpalamasının bir sinyalini bulabilir ve dönemini belirleyebilirsek, tortuların biriktiği sırada Dünya ile ay arasındaki mesafeyi tahmin edebileceğimiz anlamına gelir. Önceki araştırmamız, Milankovitch döngülerinin Güney Afrika'daki eski bir bantlı demir oluşumunda korunabileceğini ve böylece Trendall'ın teorisini desteklediğini gösterdi. Avustralya'daki bantlı demir oluşumları, muhtemelen yaklaşık 2,5 milyar yıl önce Güney Afrika kayalarıyla aynı okyanusta birikmişti. Bununla birlikte, Avustralya kayalarındaki döngüsel varyasyonlar daha iyi açığa çıkar, bu da varyasyonları çok daha yüksek çözünürlükte incelememize izin verir.
Avustralya bantlı demir oluşumuna ilişkin analizimiz, kayaların, yaklaşık olarak 10 ve 85 cm aralıklarla tekrar eden çok sayıda döngüsel varyasyon ölçeği içerdiğini gösterdi. Bu kalınlıkları tortuların birikme hızıyla birleştirdiğimizde, bu döngüsel değişimlerin yaklaşık olarak her 11.000 yılda ve 100.000 yılda bir meydana geldiğini bulduk. Bu nedenle, analizimiz, kayalarda gözlemlenen 11.000 döngünün, muhtemelen mevcut ~ 21.000 yıldan çok daha kısa bir süreye sahip olan iklimsel presesyon döngüsüyle ilişkili olduğunu ileri sürdü. Daha sonra bu presesyon sinyalini 2,46 milyar yıl önce Dünya ile Ay arasındaki mesafeyi hesaplamak için kullandık.
O zaman Ay'ın Dünya'ya yaklaşık 60.000 kilometre daha yakın olduğunu bulduk (bu mesafe, Dünya'nın çevresinin yaklaşık 1.5 katıdır). Bu, bir günün uzunluğunu şimdi olduğundan çok daha kısa, mevcut 24 saatten ziyade kabaca 17 saat yapacaktır.
5
Güneş Sistemi Dinamiğini Anlamak
Astronomi araştırmaları, güneş sistemimizin oluşumu ve mevcut koşulların gözlemleri için modeller sağlamıştır. Bizim çalışmamız ve başkaları tarafından yapılan bazı araştırmalar, güneş sistemimizin evrimi hakkında gerçek veriler elde etmenin tek yöntemlerinden birini temsil ediyor ve Dünya-ay sisteminin gelecekteki modelleri için çok önemli olacak. Geçmiş güneş sistemi dinamiklerinin eski tortul kayaçlardaki küçük varyasyonlardan belirlenebilmesi oldukça şaşırtıcı.
Bununla birlikte, önemli bir veri noktası, Dünya-ay sisteminin evrimini tam olarak anlamamızı sağlamaz. Artık ayın evrimini zaman içinde izlemek için başka güvenilir verilere ve yeni modelleme yaklaşımlarına ihtiyacımız var. Ve araştırma ekibimiz, güneş sisteminin tarihi hakkında daha fazla ipucu ortaya çıkarmamıza yardımcı olabilecek bir sonraki kaya grubunu aramaya başladı bile.
Bu makale şuradan yeniden yayınlandı: Konuşma . Orijinal makaleyi okuyun burada .
