Исследователи из Нанкинского института геологии и палеонтологии Китайской академии наук и Колумбийского университета вместе с коллегами проанализировали осадки из наземных отложений формации Сангонгхэ (поздний ранний юрский период) в бассейне Джунгари в Китае. Это позволило получить информацию как о хаосе в Солнечной системе, так и о глобальном углеродном цикле. Результаты исследования опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Команда провела междисциплинарное изучение хорошо сохранившихся озерных осадков из бассейна Джунгари. Были объединены астрохроностратиграфия, седиментология, геохимия и палинология. Анализ выявил сдвиг долгосрочного ритма орбит Марса и Земли, известный как цикл большой эксцентричности Марса и Земли. Этот цикл определяет, насколько эллиптической становится орбита Земли в масштабе времени в несколько миллионов лет. Изменения орбит влияют на количество солнечного света, которое получает Земля, и, в свою очередь, воздействуют на климат и глобальный углеродный цикл.
Исследование выявило ранее нераспознанный 1,6-миллионный цикл в записи изотопов углерода, отличный от текущего 2,4-миллионного цикла большой эксцентричности. Эта вариация предоставляет конкретные геологические доказательства хаоса в Солнечной системе — идеи о том, что гравитационные взаимодействия между планетами могут приводить к непредсказуемым изменениям орбит в глубокой древности.
Параллельно исследование проливает свет на реакцию углеродного цикла Земли во время крупного климатического события: события Дженкинса, эпизода глобального потепления примерно 183 миллиона лет назад. Исследователи связали это событие с 1,6-миллионным орбитальным циклом и обнаружили, что сигналы изотопов углерода, зафиксированные в мелководной озерной среде бассейна Джунгари, вероятно, отражают изменения в составе атмосферного CO₂, вызванные орбитальной динамикой.
В отличие от морских и глубоководных условий, где колебания углерода кажутся усиленными, бассейн Джунгари может сохранять более репрезентативный сигнал глобальной углеродной системы.
Это исследование демонстрирует, как древние осадки могут служить окном в динамику планет и процессы в системе Земли, помогая учёным определить эволюцию Солнечной системы и лучше понять, как орбитальные вариации могут влиять на климат и изменения углеродного цикла на Земле.
Связывая воедино данные планетарной науки и палеоклиматологии, исследование способствует уточнению астрономических моделей, проверке гравитационных теорий и улучшению нашего понимания долгосрочной климатической чувствительности Земли.
Предоставлено Китайской академией наук.