فعل و انفعالات گرانشی بین مریخ و زمین در طول گردش آنها به دور خورشید ممکن است به طور دوره ای به آب و هوای گرمتر و تغییرات در گردش اقیانوس در سیاره ما منجر شده باشد.
بر اساس مطالعه جدیدی که این هفته در مجله Nature Communications منتشر شد، گرانش مریخ مسیر زمین به دور خورشید را تغییر می دهد و آب و هوای آن را در یک چرخه کیهانی شگفت انگیز که هر 2.4 میلیون سال یکبار اتفاق می افتد، تغییر می دهد. باعث گرم شدن و افزایش گردش قوی اعماق اقیانوس می شود.
دیتمار مولر، یکی از نویسندگان این مطالعه و ژئوفیزیکدان دانشگاه سیدنی استرالیا، می گوید: «تاثیر مریخ بر آب و هوای زمین شبیه تأثیر یک پروانه است.» «مریخ برای داشتن او اذعان می‌کند که تأثیر گرانشی عظیم بر جهان ما «اما بازخوردهای زیادی وجود دارد که می‌تواند حتی تغییرات ظریف را تقویت کند».
محققان با بررسی 65 میلیون سال رکوردهای رسوبی در اعماق دریا، تاریخچه رفتار اقیانوسی فعلی زمین را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. آنها نزدیک به 300 گمانه را نمونه برداری کردند و نحوه رفتار این جریان ها را در طول زمان مستند کردند. عدم وجود رسوب حاکی از وجود جریان های قوی در اعماق اقیانوس است، در حالی که ادامه رسوب گذاری شرایط آرام تری را پیشنهاد می کند.
محققان دریافتند که قدرت این جریان‌ها در طول چرخه‌های 2.4 میلیون ساله به نام «چرخه‌های اصلی نجومی» کاهش یافته است. با مقایسه این نوسانات با رویدادهای نجومی، محققان به یک ارتباط غیرمنتظره پی بردند: هر چرخه با ثبت برهمکنش های گرانشی بین زمین و مریخ همزمان بود.
آدریانا دوتکیویچ، نویسنده اصلی این مطالعه و رسوب شناس در دانشگاه سیدنی گفت: «ما از یافتن این چرخه های 2.4 میلیون ساله در داده های رسوبات اعماق دریا شگفت زده شدیم. تنها یک راه برای توضیح آنها وجود دارد: آنها به چرخه‌های فعل و انفعالات بین مریخ و زمین در حین چرخش آنها به دور خورشید مرتبط هستند.
همانطور که دو سیاره مدار خود را تعیین می کنند، میدان های گرانشی آنها در فرآیندی به نام رزونانس برهم کنش می کنند. این تبادل کیهانی درجه دایره ای بودن مدار زمین به دور خورشید و در نتیجه درجه نزدیکی این سیاره به انرژی خورشیدی را تغییر می دهد. در دوره‌های افزایش تابش خورشید، آب و هوای زمین گرمتر می‌شود و با این آب و هوای گرم، میزان جریان‌های قوی اقیانوسی افزایش می‌یابد.
محققان این جریان‌ها را «گرداب‌های غول‌پیکر» می‌نامند که اغلب تا کف اقیانوس امتداد می‌یابند، منطقه را فرسایش می‌دهند و باعث می‌شوند که مقادیر زیادی رسوب در دیواره‌های برف‌مانند جمع شود.
این چرخه‌های آب و هوایی که به‌طور طبیعی رخ می‌دهند و گرانش محور هستند، هیچ ارتباطی با گرم شدن سریع و فعلی زمین که در نتیجه انتشار بیش از حد گازهای گلخانه‌ای است، ندارند. با این حال، مطالعه واکنش گرداب‌ها به اقلیم‌های گرمتر در دوره‌های زمانی طولانی‌تر می‌تواند اطلاعات مهمی در مورد چگونگی تأثیر تغییرات آب و هوایی بر گردش اقیانوس‌ها در اختیار دانشمندان قرار دهد.
اگر گرمایش جهانی ناشی از انسان به مسیر کنونی خود ادامه دهد، این اثر برای مدت طولانی تمام فرآیندهای دیگر را کوتوله خواهد کرد. با این حال، سوابق زمین شناسی هنوز اطلاعات ارزشمندی در مورد نحوه رفتار اقیانوس ها در جهان گرمتر در اختیار محققان قرار می دهد.
با توجه به تغییرات آب و هوایی، دانشمندان گمان می کنند که یک سیستم حیاتی جریان اقیانوسی به نام گردش نصف النهار اقیانوس اطلس (AMOC) که آب گرم را به شمال و آب سرد را به جنوب می برد، ممکن است به زودی فرو بریزد. مطالعه سال گذشته نشان داد که این سیستم احتمالاً در این قرن ناپدید می شود (شاید در سال 2025).
تحقیقات جدید نشان می‌دهد چرخه کیهانی که گرداب‌های عمیق اقیانوس را به حرکت در می‌آورد، می‌تواند به تقویت گردش اقیانوس‌ها با فروپاشی AMOC کمک کند.
مولر می گوید: «ما می دانیم که حداقل دو مکانیسم جداگانه وجود دارد که به قدرت اختلاط آب های عمیق در اقیانوس ها کمک می کند. AMOC یکی از آنها، اما به نظر می رسد که گرداب های اعماق دریا نقش مهمی در هوادهی اقیانوس در آب و هوای گرم دارند.
برخی از دانشمندان هنوز در مورد جنبه های خاصی از تحقیقات متقاعد نشده اند. متیو انگلند که در دانشگاه ولز شمالی استرالیا در مورد گردش اقیانوس مطالعه می کند، می گوید مطمئن نیست که سیاره سرخ مسئول چرخه ها باشد: “من در مورد پیوند آنها با مریخ شک دارم زیرا کشش گرانشی آن روی زمین بسیار ضعیف است (فقط یک میلیونمین خورشید). حتی مشتری دارای میدان گرانشی قوی‌تر از زمین است.
جوئل هیرشی، رئیس مدل‌سازی سیستم‌های دریایی در مرکز ملی اقیانوس‌شناسی بریتانیا، می‌گوید یافته‌های مربوط به تأثیر مریخ بر جریان‌های اقیانوسی قابل توجه است، اما ارتباط پیشنهادی با گردش اقیانوس‌ها حدس و گمان است.
جریان های گردابی در دهه های اخیر فعالیت خود را افزایش داده اند، اما مشاهدات ماهواره ای نشان داده است که جریان آنها همیشه قادر به رسیدن به بستر دریا و حفظ تهویه موثر نیست.
محققان هنوز امیدوارند که چرخه 2.4 میلیون ساله و جریان افزایش یافته مرتبط با آن بتواند بازخورد ضروری را برای سیستم های اقیانوسی در طول بحران آب و هوا فراهم کند.
دوتکیویچ می‌افزاید: «داده‌های 65 میلیون ساله ما در اعماق دریاها نشان می‌دهد که اقیانوس‌های گرمتر گردش عمیق‌تری دارند». این امر به طور بالقوه از رکود اقیانوس جلوگیری می کند، حتی اگر AMOC به طور کلی کند یا متوقف شود.