Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w dniu Rozmowa. (Otwiera się w nowej karcie) Post dodał ten artykuł do Space.com Głosy ekspertów: od redakcji i spostrzeżeń.
Joshua Davis (Otwiera się w nowej karcie)Profesor nauk o Ziemi i atmosferze, University of Quebec w Montrealu (UQAM)
Małgorzata Lantinck (Otwiera się w nowej karcie)habilitowany pracownik naukowy, Wydział Nauk o Ziemi, Uniwersytet Wisconsin-Madison
Patrząc na księżyc na nocnym niebie, nigdy nie wyobrażasz sobie, że powoli oddala się od ziemi. Ale wiemy inaczej. W 1969 r. NASA Misje Apollo Montaż paneli odblaskowych na powierzchni księżyca. Pokazali, że Księżyc on jest Obecnie co roku oddala się o 3,8 cm od Ziemi (Otwiera się w nowej karcie).
Jeśli weźmiemy aktualne tempo stagnacji księżyca i cofniemy je w czasie, otrzymamy Zderzenie Ziemi z Księżycem około 1,5 miliarda lat temu (Otwiera się w nowej karcie). Jednak powstał księżyc Około 4,5 miliarda lat temu (Otwiera się w nowej karcie)co oznacza, że obecne tempo recesji jest słabym dowodem przeszłości.
Razem z naszymi kolegami naukowcami z Uniwersytet w Utrechcie (Otwiera się w nowej karcie) i Uniwersytet Genewski (Otwiera się w nowej karcie)Wykorzystaliśmy szereg technik, aby uzyskać informacje o odległej przeszłości naszego Układu Słonecznego.
Niedawno odkryliśmy idealne miejsce do ujawnienia długoterminowej historii naszego ubywającego księżyca. Nie pochodzi z badania samego księżyca, ale z Odczytywanie sygnałów w starożytnych warstwach skalnych na Ziemi (Otwiera się w nowej karcie).
Związane z: Jak powstał księżyc?
Czytanie między zajęciami
w pięknym Park Narodowy Karigeni (Otwiera się w nowej karcie) W Australii Zachodniej niektóre wąwozy penetrują rytmiczne osady warstwowe liczące 2,5 miliarda lat. Złoża te to pasiaste formacje żelaza, składające się z odrębnych formacji Warstwy żelaza i minerałów bogate w krzemionkę (Otwiera się w nowej karcie) Zostały osadzone na dużą skalę na dnie oceanu i obecnie znajdują się w najstarszych częściach skorupy ziemskiej.
Prezentacja Cliffa Wodospad Geoffreya (Otwiera się w nowej karcie) Pokaż, jak czerwonawo-brązowe warstwy formacji żelaza o grubości poniżej metra naprzemiennie, w regularnych odstępach, z ciemniejszymi i cieńszymi horyzontami.
Ciemne przekładki są wykonane z bardziej miękkiej skały, która jest bardziej podatna na erozję. Bliższe spojrzenie na nierówności ujawnia mniejszy, regularny kontrast. Skaliste powierzchnie, wypolerowane przez wody sezonowych rzek przepływających przez dolinę, odsłaniają wzór naprzemiennie białych, czerwonych i niebieskawo-szarych warstw.
W 1972 r. australijski geolog AF Trendall postawił pytanie o pochodzenie Różne skale dla wzorców okresowych i powtarzających się (Otwiera się w nowej karcie) Widoczne w tych starożytnych warstwach skalnych. Zasugerował, że wzorce mogą być związane z przeszłymi zmianami klimatu spowodowanymi przez tak zwane „cykle Milankovitcha”.
Okresowe zmiany klimatu
Cykle Milankovitcha opisują, jak małe okresowe zmiany kształtu orbity Ziemi i kierunku jej osi Wpływa na rozkład światła słonecznego odbieranego przez Ziemię (Otwiera się w nowej karcie) przez lata.
Obecnie dominujące cykle Milankovitcha zmieniają się co 400 000 lat, 100 000 lat, 41 000 lat i 21 000 lat. Te różnice wywierają silną kontrolę nad nasz klimat przez długi czas.
Głównymi przykładami wpływu efektu klimatycznego Milankovitcha w przeszłości są: Całkiem zimno (Otwiera się w nowej karcie) lub ciepłe okresy (Otwiera się w nowej karcie)Obok wilgotny (Otwiera się w nowej karcie) Lub suche regionalne warunki klimatyczne.
Te zmiany klimatyczne znacząco zmieniły warunki na powierzchni Ziemi, takie jak Wielkość jezior (Otwiera się w nowej karcie). Są interpretacją Okresowe zazielenienie Sahary (Otwiera się w nowej karcie) A Niski poziom tlenu w głębokim oceanie (Otwiera się w nowej karcie). Cykle Milankovitcha również wpłynęły Migracja i ewolucja roślin i zwierząt (Otwiera się w nowej karcie) włącznie z specjalne gatunki (Otwiera się w nowej karcie).
Podpisy tych zmian można przeczytać Okresowe zmiany w skałach osadowych (Otwiera się w nowej karcie).
zarejestrowane oscylacje
Odległość między Ziemią a Księżycem jest bezpośrednio związana z częstotliwością jednego z cykli Milankovitcha – cykl klimatyczny (Otwiera się w nowej karcie). Cykl ten wynika z ruchu wstępnego (wibracji) lub zmiany kierunku osi obrotu Ziemi w czasie. Czas trwania tego cyklu wynosi obecnie około 21 000 lat, ale w przeszłości okres ten byłby krótszy, gdy Księżyc był bliżej Ziemia.
Oznacza to, że jeśli najpierw będziemy w stanie znaleźć cykle Milankovitcha w pradawnych osadach, a następnie znaleźć sygnał chybotania Ziemi i określić jego okres, możemy oszacować odległość między Ziemią a Księżycem w czasie osadzania się osadów.
Nasze poprzednie badania wykazały, że cykle Milankovitcha mogą być również: Zachowane w starożytnej formacji z żelaznymi pasami w Republice Południowej Afryki (Otwiera się w nowej karcie)wspierając w ten sposób teorię Trendalla.
Taśmowe formacje żelaza znajdowały się prawdopodobnie w Australii złożone w tym samym oceanie (Otwiera się w nowej karcie) Jak skały Afryki Południowej około 2,5 miliarda lat temu. Jednak okresowe zmiany w australijskich skałach są lepiej wyeksponowane, co pozwala nam badać zmiany w znacznie wyższej rozdzielczości.
Nasza analiza formowania się żelaza w australijskich pasmach wykazała, że skały zawierają wiele skal okresowych zmian, które powtarzają się w przybliżeniu w odstępach 4 i 33 cali (10 i 85 cm). Łącząc te miąższości z szybkością odkładania się osadów, stwierdzamy, że te okresowe zmiany zachodziły w przybliżeniu co 11 000 lat i 100 000 lat.
Dlatego nasza analiza sugeruje, że cykl 11 000 obserwowany w skałach jest prawdopodobnie związany z cyklem klimatycznym, mającym znacznie krótszy okres niż obecne 21 000 lat. Następnie użyliśmy tego antycypacyjnego odniesienia do Oblicz odległość między Ziemią a Księżycem 2,46 miliarda lat temu (Otwiera się w nowej karcie).
Odkryliśmy, że w tym czasie Księżyc zbliżał się do Ziemi około 60 000 km (odległość ta jest około 1,5 raza większa). Obwód Ziemi). To sprawiłoby, że długość dnia byłaby znacznie krótsza niż obecnie, o około 17 godzin zamiast obecnych 24 godzin.
Zrozumienie dynamiki Układu Słonecznego
Badania w astronomii dostarczyły modeli dla Kształtowanie naszego układu słonecznego (Otwiera się w nowej karcie)A Uwagi dotyczące aktualnych warunków (Otwiera się w nowej karcie).
Nasze badanie i Niektóre badania przeprowadzone przez innych (Otwiera się w nowej karcie) Jest to jeden z niewielu sposobów na uzyskanie prawdziwych danych o ewolucji naszego Układu Słonecznego i będzie to konieczne Przyszłe modele układu Ziemia-Księżyc (Otwiera się w nowej karcie).
To naprawdę zdumiewające, że przeszłą dynamikę Układu Słonecznego można określić na podstawie niewielkich różnic w dawnych skałach osadowych. Istnieje jednak ważny punkt danych, który nie daje nam pełnego zrozumienia ewolucji układu Ziemia-Księżyc.
Potrzebujemy teraz innych wiarygodnych danych i nowych metod modelowania, aby śledzić ewolucję księżyca w czasie. A nasz zespół badawczy już zaczął szukać kolejnego zestawu skał, które mogłyby pomóc nam odkryć więcej wskazówek na temat historii Układu Słonecznego.
Ten artykuł został ponownie opublikowany z Rozmowa (Otwiera się w nowej karcie) Na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł (Otwiera się w nowej karcie).
Śledź wszystkie tematy i dyskusje ekspertów – i weź udział w dyskusji – na Facebooku i Twitterze. Wyrażone opinie są opiniami autora i niekoniecznie odzwierciedlają opinie wydawcy.
