日升月落,春去秋來,我們都生活在自然循環中。2024年3月12日,《自然·通訊》發表了一篇關于火星引力對地球影響的“天文大周期”的文章,里面提到:每隔240萬年,地球與太陽的距離會因火星的引力場縮小,地球氣候因此變暖。
這項研究來自一個3人地球科學家團隊,由澳大利亞悉尼大學和法國索邦大學成員組成。為了深度探索地球氣候變化的周期,該研究團隊分析了跨度6 500萬年的、遍布全球的293處深海鉆探數據。與人們通常完整的、高分辨率記錄的研究方向不同,他們更傾向于記錄沉積物中的缺失部分,即非整合面的沉積間斷。連續不斷的沉積物堆積,說明海底環境相對比較平靜;沉積間斷,說明海底的沉積物層遭受過強烈的侵蝕。
研究團隊發現,這些沉積物揭示了深海洋流的周期性減弱與增強,盛衰周期長達240萬年,與火星和地球繞太陽運行時已知的引力相互作用的時間,即地球與火星的“天文大周期”恰好吻合。在循環周期內,地球會循環經歷氣候溫暖且陽光充足、氣候寒冷且陽光較少的時期。研究團隊認為,更暖的時期與更多的深海沉積間斷相關,這與更強勁的深海洋流有關。
在240萬年的循環周期內,地球將在火星的引力場作用下距離太陽更近,接觸到更多的太陽輻射,導致氣候更暖,隨著周期循環,地球再向后漂移。研究團隊的合著者、悉尼大學地球物理學教授迪特馬爾·穆勒曾在一份聲明中說過,“太陽系中行星的引力場相互干擾,這種相互作用被稱為共振,會改變行星的偏心率,即衡量它們的軌道接近圓形的程度”。
悉尼大學沉積學家阿德里安娜·杜特凱維奇等人確認深海渦流在早期海洋變暖中發揮了重要作用。對這個發現,杜特凱維奇表示很驚訝,“在過去幾十年的全球變暖里,海洋混合已經變得更加強烈”。這一結論也與近期的衛星數據、探測短期海洋環流變化的海洋模型數據相符。
研究團隊表示,強烈的洋流如同颶風組成的漩渦,可以抵達海洋的最深處,即深淵,它們會讓被海底侵蝕和被稱為等深流沉積巖的沉積物發生漂移。在活力更大的、溫度逐漸增加的氣候系統中,深海渦流的頻次會隨著大型風暴的頻繁出現而加劇,特別是在高緯度地區。這將進一步加劇深海的混合程度??缍? 500萬年的深海鉆探數據證明了,“更溫暖的海洋有著更強勁的渦流驅動的環流”。
研究團隊成員悉尼大學地球物理學教授迪特馬爾·穆勒表示,“眾所周知,海洋中深水混合的活力至少由2種不同的機制促成。大西洋經向翻轉環流是其中之一,但深海渦流似乎在溫暖氣候中發揮了重要作用,保持著海洋通風”。
這些發現與“地球氣候受到火星影響”的猜測是一致的。但研究團隊強調,他們觀察到的變暖效應與人類溫室氣體排放驅動的全球變暖無關。他們承認,地球與火星相隔甚遠,難以想象火星會對地球產生如此大的影響。但兩者的影響就像是蝴蝶效應,細微的變化也許會帶來超乎想象的結果。
研究團隊表示,雖然現在還不清楚驅動深海動力學和海洋生命的不同過程是怎樣相互作用的,以及如何發揮作用的,但希望“240萬年的周期循環”有助于建立更好的氣候模型,能夠為科學家研究氣候變化與海洋環流之間的影響提供參考意見。