כשמסתכלים למעלה על הירח בשמי הלילה, לעולם לא תדמיינו שהוא מתרחק לאט מכדור הארץ. אבל אנחנו יודעים אחרת. בשנת 1969, משימות אפולו של נאס'א התקינו לוחות מחזירי אור על הירח. אלה הראו שהירח מתרחק כעת 3.8 ס'מ מכדור הארץ מדי שנה. אם ניקח את קצב המיתון הנוכחי של הירח ונקרין אותו אחורה בזמן, בסופו של דבר נגמור בהתנגשות בין כדור הארץ לירח לפני כ-1.5 מיליארד שנים.
עם זאת, הירח נוצר לפני כ-4.5 מיליארד שנים, כלומר קצב המיתון הנוכחי הוא מדריך גרוע לעבר. יחד עם עמיתינו החוקרים מאוניברסיטת אוטרכט ומאוניברסיטת ז'נבה, השתמשנו בשילוב של טכניקות כדי לנסות ולקבל מידע על העבר הרחוק של מערכת השמש שלנו.
לאחרונה גילינו את המקום המושלם לחשוף את ההיסטוריה ארוכת הטווח של הירח הנסוג שלנו. וזה לא מלימוד הירח עצמו, אלא מקריאת אותות בשכבות סלע עתיקות בכדור הארץ.
1
קריאה בין השכבות
בפארק הלאומי הקאריג'יני היפה במערב אוסטרליה, כמה גאיות חותכים דרך משקעים בני 2.5 מיליארד שנה, בעלי שכבות קצביות. משקעים אלה הם תצורות ברזל רצועות, הכוללות שכבות ייחודיות של ברזל ומינרלים עשירים בסיליקה שהופקדו בעבר באופן נרחב על קרקעית האוקיינוס וכיום נמצאו בחלקים העתיקים ביותר של קרום כדור הארץ.
כשאתה עושה קקי בחלומות שלך
חשיפות צוקים במפלי ג'ופר מראים כיצד שכבות של היווצרות ברזל חום-אדמדם בעובי של קצת פחות ממטר מתחלפות, במרווחים קבועים, באופקים כהים ודקים יותר. המרווחים הכהים יותר מורכבים מסוג רך יותר של סלע הרגיש יותר לשחיקה. מבט מקרוב על המחשופים מגלה נוכחות של וריאציה קבועה נוספת בקנה מידה קטן יותר. משטחי סלע, אשר לוטשו על ידי מי נהרות עונתיים הזורמים בערוץ, חושפים תבנית של שכבות לבנות, אדמדמות וכחולות-אפורות מתחלפות.
בשנת 1972 העלה הגיאולוג האוסטרלי A.F. Trendall את השאלה לגבי מקורם של קשקשים שונים של דפוסים מחזוריים וחוזרים הנראים בשכבות הסלע העתיקות הללו. הוא הציע שהדפוסים עשויים להיות קשורים לשינויים בעבר באקלים שנגרמו על ידי מה שנקרא 'מחזורי מילנקוביץ''.
2
שינויי אקלים מחזוריים
מחזורי מילנקוביץ' מתארים כיצד שינויים קטנים ותקופתיים בצורת מסלול כדור הארץ ובכיוון צירו משפיעים על התפלגות אור השמש שנקלט בכדור הארץ לאורך שנים. נכון לעכשיו, המחזורים הדומיננטיים של מילנקוביץ' משתנים כל 400,000 שנה, 100,000 שנים, 41,000 שנים ו-21,000 שנים.
חלומות על הסתרה ורדיפה
וריאציות אלה מפעילות שליטה חזקה על האקלים שלנו לאורך תקופות זמן ארוכות. דוגמאות מרכזיות להשפעה של כפיית האקלים של מילנקוביץ' בעבר הן התרחשות של תקופות קרות או חמות קיצוניות, כמו גם תנאי אקלים אזוריים לחים או יבשים יותר.
3
שינויי אקלים המשפיעים על כדור הארץ
שינויי אקלים אלו שינו באופן משמעותי את התנאים על פני כדור הארץ, כמו גודלם של אגמים. הם ההסבר לירוק התקופתי של מדבר הסהרה ולרמות נמוכות של חמצן בים העמוק. מחזורי מילנקוביץ' השפיעו גם על הנדידה וההתפתחות של החי והצומח, כולל המינים שלנו. ואת החתימות של שינויים אלה ניתן לקרוא דרך שינויים מחזוריים בסלעי משקע. ae0fcc31ae342fd3a1346ebb1f342fcb
4
תנודות מוקלטות
המרחק בין כדור הארץ לירח קשור ישירות לתדירות של אחד ממחזורי מילנקוביץ' - מחזור הקדימה האקלימי. מחזור זה נובע מהתנועה הקדם (נדנוד) או שינוי הכיוון של ציר הסיבוב של כדור הארץ לאורך זמן. מחזור זה נמשך כיום ~21,000 שנים, אך תקופה זו הייתה קצרה יותר בעבר כאשר הירח היה קרוב יותר לכדור הארץ.
משמעות הדבר היא שאם נוכל למצוא תחילה מחזורי מילנקוביץ' במשקעים ישנים ולאחר מכן למצוא אות לתנודת כדור הארץ ולבסס את תקופתו, נוכל להעריך את המרחק בין כדור הארץ לירח בזמן השקעתם. המחקר הקודם שלנו הראה שמחזורי מילנקוביץ' עשויים להישמר בתצורת ברזל עתיקה בדרום אפריקה, ובכך תומך בתיאוריה של טרנדאל. תצורות הברזל הרצועות באוסטרליה הופקדו כנראה באותו אוקיינוס כמו הסלעים הדרום אפריקאיים, לפני כ-2.5 מיליארד שנים. עם זאת, הווריאציות המחזוריות בסלעים האוסטרליים נחשפות טוב יותר, מה שמאפשר לנו ללמוד את הווריאציות ברזולוציה גבוהה בהרבה.
הניתוח שלנו של תצורת הברזל הפסול האוסטרלי הראה שהסלעים הכילו קשקשים מרובים של וריאציות מחזוריות שחוזרות בערך במרווחים של 10 ו-85 ס'מ. בשילוב של עוביים אלה עם קצב השקעת המשקעים, מצאנו כי שינויים מחזוריים אלה התרחשו בערך כל 11,000 שנים ו-100,000 שנים. לכן, הניתוח שלנו הציע שמחזור ה-11,000 שנצפה בסלעים קשור ככל הנראה למחזור הקדימה האקלימי, שיש לו תקופה קצרה בהרבה מזו של ~21,000 השנים הנוכחיות. לאחר מכן השתמשנו באות הפרצסיה הזה כדי לחשב את המרחק בין כדור הארץ לירח לפני 2.46 מיליארד שנים.
גילינו שהירח היה קרוב יותר לכדור הארץ אז בסביבות 60,000 קילומטרים (המרחק הזה הוא בערך פי 1.5 מהיקף כדור הארץ). זה יהפוך את אורכו של יום לקצר הרבה יותר ממה שהוא עכשיו, בערך 17 שעות במקום 24 השעות הנוכחיות.
5
הבנת הדינמיקה של מערכת השמש
מחקר באסטרונומיה סיפק מודלים להיווצרות מערכת השמש שלנו, ותצפיות על התנאים הנוכחיים. המחקר שלנו וכמה מחקרים של אחרים מייצגים את אחת השיטות היחידות להשיג נתונים אמיתיים על התפתחות מערכת השמש שלנו, והם יהיו חיוניים עבור מודלים עתידיים של מערכת כדור הארץ-ירח. זה די מדהים שניתן לקבוע את הדינמיקה של מערכת השמש בעבר על פי שינויים קטנים בסלעי משקע עתיקים.
עם זאת, נקודת מידע חשובה אחת אינה נותנת לנו הבנה מלאה של התפתחות מערכת כדור הארץ-ירח. כעת אנו זקוקים לנתונים אמינים אחרים וגישות דוגמנות חדשות כדי לעקוב אחר התפתחות הירח לאורך זמן. וצוות המחקר שלנו כבר החל במצוד אחר חבילת הסלעים הבאה שיכולה לעזור לנו לחשוף עוד רמזים על ההיסטוריה של מערכת השמש.
משמעות פרח הפעמונים הכחול
