تأثیر غیرمنتظرۀ «مریخ» بر سیارۀ زمین؛ هر دو میلیون سال یک‌بار

فرادید| فعل و انفعالات گرانشی میان مریخ و زمین حین گردش آن‌ها به دور خورشید ممکن است به طور دوره‌ای، آب و هوای گرمتر و تغییراتی در گردش اقیانوس‌ها را در سیاره ما ایجاد کرده باشد. 

به گزارش فرادید، بر اساس مطالعه جدیدی که این هفته در مجله Nature Communications منتشر شد، در چرخه‌ی کیهانی حیرت‌انگیزی که هر ۲.۴ میلیون سال اتفاق می‌افتد، کشش گرانشی مریخ، مسیر زمین را به دور خورشید تغییر می‌دهد، آب و هوای آن را گرم می‌کند و گردش قوی اعماق اقیانوس را افزایش می‌دهد. 

دیتمار مولر، از نویسندگان این مطالعه و ژئوفیزیکدان دانشگاه سیدنی استرالیا می‌گوید: «تاثیر مریخ بر آب و هوای زمین شبیه اثر پروانه‌ای است.» او اذعان می‌کند مریخ آن قدر دور است که نمی‌تواند تأثیر گرانشی عظیمی بر جهان ما داشته باشد اما بازخوردهای زیادی وجود دارد که حتی می‌تواند تغییرات ظریف را تقویت کند».

محققان با بررسی ۶۵ میلیون سال سوابق رسوبی در اعماق دریا، تاریخچه رفتار فعلی اقیانوسی زمین را تجزیه و تحلیل کردند. آن‌ها از نزدیک به ۳۰۰ حفاری نمونه‌برداری کردند که نحوه رفتار این جریان‌ها را در طول زمان مستند کرد. شکست در رسوب‌گذاری نشانه‌ی حضور جریان‌های شدید در اعماق دریا بود، در حالی که رسوب‌گذاری مداوم حاکی از شرایط آرام‌تر بود. 

محققان دریافتند قدرت این جریان‌ها طی چرخه‌های ۲.۴ میلیون‌ساله که به «چرخه‌های بزرگ نجومی» شناخته می‌شوند، کاهش یافته است. با مقایسه این نوسان‌ها با رویدادهای نجومی، محققان به ارتباط غیرمنتظره‌ای دست یافتند: هر چرخه با سوابق برهمکنش‌های گرانشی میان زمین و مریخ همزمان بوده است.

آدریانا دوتکیویچ، نویسنده اصلی این مطالعه و رسوب‌شناس دانشگاه سیدنی می‌گوید: «ما از یافتن این چرخه‌های ۲.۴ میلیون‌ساله در داده‌های رسوبی اعماق دریا حیرت‌زده شدیم. تنها یک راه برای توضیح آن‌ها وجود دارد: آن‌ها به چرخه‌هایی در تعاملات مریخ و زمین که به دور خورشید می‌چرخند مرتبط هستند.» 

در حالی که دو سیاره مسیرهای مداری خود را ترسیم می‌کنند، میدان‌های گرانشی آن‌ها در فرآیندی به نام رزونانس برهم‌کنش می‌کنند. این تبادل کیهانی، میزان دایره‌وار بودن مدار زمین به دور خورشید و در نتیجه میزان نزدیکی این سیاره به انرژی خورشیدی را تغییر می‌دهد. در دوره‌هایی با قرارگیری بیشتر در معرض تابش خورشیدی، آب و هوای زمین گرم‌تر می‌شود و با این آب و هوای گرم‌تر، میزان جریان‌های شدید اقیانوسی افزایش می‌یابد. 

محققان این جریان‌ها را «گرداب‌های غول‌پیکر» توصیف می‌کنند که اغلب تا کف دریا کشیده شده، منطقه را دچار فرسایش کرده و سبب تجمع مقادیر زیادی رسوب در دیواره‌های برف‌مانند می‌شوند. 

این چرخه‌های آب و هوایی طبیعی و ناشی از گرانش به گرمایش کنونی و سریع جهانی که محصول انتشار بیش از حد گازهای گلخانه‌ای است، مرتبط نیستند. با این حال، مطالعه واکنش گرداب‌ها به اقلیم‌های گرم‌تر در دوره‌های زمانی طولانی می‌تواند اطلاعات مهمی درباره چگونگی تأثیر تغییرات آب و هوا بر گردش اقیانوس‌ها در اختیار دانشمندان قرار دهد. 

اگر گرمایش جهانی ناشی از فعالیت‌های بشر به مسیر فعلی خود ادامه دهد، این اثر برای مدت طولانی تمام فرآیندهای دیگر را تحت‌الشعاع قرار خواهد داد. اما سوابق جغرافیایی هنوز اطلاعات ارزشمندی درباره نحوه عملکرد اقیانوس‌ها در دنیای گرم‌تر به محققان ارائه می‌دهد. 

دانشمندان با تغییرات آب و هوایی، پیشنهاد کرده‌اند یک سیستم حیاتی جریان اقیانوسی به نام «گردش نصف‌النهاری اقیانوس اطلس» یا (AMOC) که آب گرم را به شمال و آب سرد را به جنوب منتقل می‌کند، به زودی فرومی‌پاشد. مطالعه سال گذشته در اینباره نشان داد این سیستم احتمالاً در قرن جاری (شاید در سال ۲۰۲۵) از بین خواهد رفت. 

تحقیقات جدید نشان می‌دهد چرخه کیهانی که گرداب‌های عمیق اقیانوس را به حرکت در می‌آورد، می‌تواند به تقویت گردش اقیانوس در صورت فروپاشی AMOC کمک کند. 

مولر می‌گوید ما می‌دانیم دست‌کم دو مکانیسم جداگانه وجود دارد که به قدرت آمیزش آب‌های عمیق در اقیانوس‌ها کمک می‌کند. AMOC یکی از آن‌هاست، اما به نظر می‌رسد گرداب‌های عمیق اقیانوس نقش مهمی در آب و هوای گرم برای نگه داشتن تهویه اقیانوس ایفا می‌کنند. 

برخی از دانشمندان هنوز از جنبه‌های خاصی از تحقیقات متقاعد نشده‌اند. متیو اِنگلِند که در دانشگاه نوساوث‌وِلز استرالیا به مطالعه گردش اقیانوس می‌پردازد می‌گوید که مطمئن نیست سیاره سرخ مقصر این چرخه‌ها باشد: «من نسبت به پیوند آن‌ها با مریخ تردید دارم، با توجه به اینکه کشش گرانشی آن روی زمین بسیار ضعیف است (فقط یک میلیونم خورشید). حتی مشتری میدان گرانشی قوی‌تری برای زمین دارد.» 

جوئِل هیرشی، رئیس مدل‌سازی سیستم‌های دریایی در مرکز ملی اقیانوس‌شناسی انگلستان می‌گوید که یافته‌های مربوط به تأثیر مریخ بر جریان‌های اقیانوسی قابل‌توجه است، اما ارتباط پیشنهادی با گردش اقیانوس‌ها در حد گمانه‌زنی است. گرداب‌ها در دهه‌های گذشته فعالیتشان را افزایش داده‌اند، اما رصدهای ماهواره‌ای نشان داده‌اند که جریان‌های آن‌ها همیشه قادر به رسیدن به بستر دریا و حفظ تهویه موثر نیستند. 

محققان هنوز امیدوارند چرخه ۲.۴ میلیون‌ساله و جریان افزایش‌یافته‌ای که ممکن است تنظیم کند، بتواند یک بازخورد ضروری برای سیستم‌های اقیانوسی در بحران آب و هوا فراهم کند. 

دوتکیویچ می‌افزاید: «داده‌های ما در اعماق دریا با گستره ۶۵ میلیون سال نشان می‌دهد که اقیانوس‌های گرم‌تر، گردش عمیق‌تری دارند. این امر به طور بالقوه از راکد شدن اقیانوس جلوگیری می‌کند، حتی اگر AMOC کند یا به طور کلی متوقف شود.»

مترجم: زهرا ذوالقدر