تم نشر هذه المقالة في الأصل على المحادثة. (يفتح في علامة تبويب جديدة) ساهم المنشور بالمقال في موقع ProfoundSpace.org أصوات الخبراء: افتتاحية ورؤى.
جوشوا ديفيز (يفتح في علامة تبويب جديدة)، أستاذ علوم الأرض والغلاف الجوي ، جامعة كيبيك في مونتريال (UQAM)
مارجريت لانتينك (يفتح في علامة تبويب جديدة)، باحث مشارك ما بعد الدكتوراه ، قسم علوم الأرض ، جامعة ويسكونسن ماديسون
بالنظر إلى القمر في سماء الليل ، لن تتخيل أبدًا أنه يتحرك ببطء بعيدًا عن الأرض. لكننا نعلم خلاف ذلك. في عام 1969 ، وكالة ناسا بعثات أبولو تركيب الألواح العاكسة على سطح القمر. وقد أظهر هؤلاء ذلك القمر هو يتحرك حاليًا 3.8 سم بعيدًا عن الأرض كل عام (يفتح في علامة تبويب جديدة).
إذا أخذنا معدل الركود الحالي للقمر وقمنا بإعادته في الوقت المناسب ، فسننتهي بـ تصادم بين الأرض والقمر منذ حوالي 1.5 مليار سنة (يفتح في علامة تبويب جديدة). ومع ذلك ، تم تشكيل القمر منذ حوالي 4.5 مليار سنة (يفتح في علامة تبويب جديدة)، مما يعني أن معدل الركود الحالي هو دليل ضعيف للماضي.
جنبا إلى جنب مع زملائنا الباحثين من جامعة أوتريخت (يفتح في علامة تبويب جديدة) و ال جامعة جنيف (يفتح في علامة تبويب جديدة)، لقد استخدمنا مجموعة من التقنيات لمحاولة الحصول على معلومات عن الماضي البعيد لنظامنا الشمسي.
اكتشفنا مؤخرًا المكان المثالي للكشف عن التاريخ الطويل الأمد لقمرنا المتراجع. وهو ليس من دراسة القمر نفسه ، ولكن من قراءة الإشارات في طبقات الصخور القديمة على الأرض (يفتح في علامة تبويب جديدة).
متعلق ب: كيف تم تشكيل القمر؟
القراءة بين الطبقات
في الجميل حديقة كاريجيني الوطنية (يفتح في علامة تبويب جديدة) في غرب أستراليا ، تخترق بعض الخوانق رواسب ذات طبقات إيقاعية عمرها 2.5 مليار سنة. هذه الرواسب عبارة عن تكوينات حديدية مخططة ، تتكون من تشكيلات مميزة طبقات الحديد والمعادن الغنية بالسيليكا (يفتح في علامة تبويب جديدة) ترسبت على نطاق واسع في قاع المحيط وتوجد الآن في أقدم أجزاء قشرة الأرض.
تعرض كليف في جوفري فولز (يفتح في علامة تبويب جديدة) أظهر كيف تتناوب طبقات تشكيل الحديد البني المحمر التي يقل سمكها عن متر بقليل ، على فترات منتظمة ، بآفاق أغمق وأرق.
تتكون الفواصل المظلمة من نوع أكثر ليونة من الصخور وهو أكثر عرضة للتآكل. تكشف نظرة فاحصة على النتوءات عن وجود تباين منتظم أصغر حجمًا. تكشف الأسطح الصخرية ، التي تم صقلها بواسطة مياه الأنهار الموسمية التي تمر عبر الوادي ، عن نمط من الطبقات البيضاء والحمراء والرمادية المزرقة بالتناوب.
في عام 1972 ، أثار عالم الجيولوجيا الأسترالي AF Trendall سؤالًا حول أصل مقاييس مختلفة للأنماط الدورية والمتكررة (يفتح في علامة تبويب جديدة) مرئية في طبقات الصخور القديمة هذه. وأشار إلى أن الأنماط قد تكون مرتبطة بالتغيرات السابقة في المناخ التي سببتها ما يسمى “دورات ميلانكوفيتش”.
التغيرات المناخية الدورية
تصف دورات ميلانكوفيتش كيف أن التغيرات الدورية الصغيرة في شكل مدار الأرض واتجاه محورها تؤثر على توزيع ضوء الشمس الذي تتلقاه الأرض (يفتح في علامة تبويب جديدة) على مدى سنوات.
في الوقت الحالي ، تتغير دورات ميلانكوفيتش المهيمنة كل 400000 سنة و 100000 سنة و 41000 سنة و 21000 سنة. تمارس هذه الاختلافات سيطرة قوية على مناخنا على مدى فترات زمنية طويلة.
الأمثلة الرئيسية لتأثير تأثير ميلانكوفيتش المناخي في الماضي هي حدوث برد شديد (يفتح في علامة تبويب جديدة) أو فترات دافئة (يفتح في علامة تبويب جديدة)، إلى جانب رطب (يفتح في علامة تبويب جديدة) أو الظروف المناخية الإقليمية الجافة.
هذه التغيرات المناخية قد غيرت بشكل كبير الظروف على سطح الأرض ، مثل بحجم البحيرات (يفتح في علامة تبويب جديدة). هم التفسير ل تخضير دوري للصحراء الصحراوية (يفتح في علامة تبويب جديدة) و انخفاض مستويات الأكسجين في أعماق المحيطات (يفتح في علامة تبويب جديدة). أثرت دورات Milankovitch أيضًا على الهجرة وتطور النباتات والحيوانات (يفتح في علامة تبويب جديدة) بما في ذلك الأنواع الخاصة (يفتح في علامة تبويب جديدة).
ويمكن قراءة تواقيع هذه التغييرات التغيرات الدورية في الصخور الرسوبية (يفتح في علامة تبويب جديدة).
التذبذب المسجل
ترتبط المسافة بين الأرض والقمر ارتباطًا مباشرًا بتردد إحدى دورات ميلانكوفيتش – دورة حركة المناخ (يفتح في علامة تبويب جديدة). تنشأ هذه الدورة من الحركة التمهيدية (الاهتزاز) أو تغيير اتجاه محور دوران الأرض بمرور الوقت. تبلغ مدة هذه الدورة حاليًا حوالي 21000 عام ، لكن هذه الفترة كانت ستصبح أقصر في الماضي عندما كان القمر أقرب إلى أرض.
هذا يعني أنه إذا تمكنا أولاً من العثور على دورات ميلانكوفيتش في الرواسب القديمة ثم وجدنا إشارة تذبذب الأرض وتحديد فترتها ، يمكننا تقدير المسافة بين الأرض والقمر في الوقت الذي ترسبت فيه الرواسب.
أظهر بحثنا السابق أن دورات ميلانكوفيتش قد تكون كذلك محفوظة في تشكيل الحديد القديم النطاقات في جنوب إفريقيا (يفتح في علامة تبويب جديدة)، وبالتالي دعم نظرية Trendall.
ربما كانت التكوينات الحديدية ذات النطاقات في أستراليا ترسبت في نفس المحيط (يفتح في علامة تبويب جديدة) مثل صخور جنوب إفريقيا ، منذ حوالي 2.5 مليار سنة. ومع ذلك ، فإن الاختلافات الدورية في الصخور الأسترالية تكون مكشوفة بشكل أفضل ، مما يسمح لنا بدراسة الاختلافات بدقة أعلى بكثير.
أظهر تحليلنا لتشكيل الحديد النطاقات الأسترالية أن الصخور تحتوي على مقاييس متعددة من الاختلافات الدورية التي تتكرر تقريبًا عند 4 و 33 بوصة (فواصل زمنية 10 و 85 سم). عند دمج هذه السماكات مع المعدل الذي ترسبت به الرواسب ، وجدنا أن هذه التغيرات الدورية حدثت كل 11000 سنة و 100000 سنة تقريبًا.
لذلك ، اقترح تحليلنا أن دورة 11000 التي لوحظت في الصخور من المحتمل أن تكون مرتبطة بدورة مقدمة مناخية ، لها فترة أقصر بكثير من 21000 سنة الحالية. ثم استخدمنا هذه الإشارة الاستباقية إلى احسب المسافة بين الأرض والقمر منذ 2.46 مليار سنة (يفتح في علامة تبويب جديدة).
وجدنا أن القمر كان يقترب من الأرض بحوالي 37،280 ميلاً (60،000 كيلومتر) في ذلك الوقت (تلك المسافة تبلغ حوالي 1.5 ضعف المسافة محيط الأرض). هذا من شأنه أن يجعل طول اليوم أقصر بكثير مما هو عليه الآن ، بحوالي 17 ساعة بدلاً من 24 ساعة الحالية.
فهم ديناميكيات النظام الشمسي
قدمت الأبحاث في علم الفلك نماذج لـ تشكيل نظامنا الشمسي (يفتح في علامة تبويب جديدة)، و ملاحظات للظروف الحالية (يفتح في علامة تبويب جديدة).
دراستنا و بعض الأبحاث من قبل الآخرين (يفتح في علامة تبويب جديدة) تمثل إحدى الطرق الوحيدة للحصول على بيانات حقيقية عن تطور نظامنا الشمسي ، وستكون ضرورية النماذج المستقبلية لنظام الأرض والقمر (يفتح في علامة تبويب جديدة).
إنه لأمر مدهش حقًا أنه يمكن تحديد ديناميكيات النظام الشمسي السابقة من خلال الاختلافات الصغيرة في الصخور الرسوبية القديمة. ومع ذلك ، هناك نقطة بيانات مهمة لا تعطينا فهمًا كاملاً لتطور نظام الأرض والقمر.
نحتاج الآن إلى بيانات موثوقة أخرى وأساليب نمذجة جديدة لتتبع تطور القمر عبر الزمن. وقد بدأ فريق البحث لدينا بالفعل في البحث عن المجموعة التالية من الصخور التي يمكن أن تساعدنا في اكتشاف المزيد من القرائن حول تاريخ النظام الشمسي.
تم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة (يفتح في علامة تبويب جديدة) بموجب رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقالة الأصلية (يفتح في علامة تبويب جديدة).
تابع جميع قضايا ومناقشات أصوات الخبراء – وكن جزءًا من المناقشة – على Facebook و Twitter. الآراء المعبر عنها هي آراء المؤلف ولا تعكس بالضرورة آراء الناشر.
“متعطش للطعام. طالب. متحمس محترف للزومبي. مبشر شغوف بالإنترنت.”
More Stories
ستارلينك-ستارلاينر رأس مزدوج؟ هدف SpaceX و Boeing Starliner يوم الاثنين
من المحتمل أننا كنا مخطئين بشأن T.Rex مرة أخرى، تقول دراسة جديدة: ScienceAlert
دش نيزك إيتا الدلويات: كيف ومتى تشاهده