科學家揭示1.8億年前太陽系混沌行為對地球的影響
中新社南京7月1日電 (記者 徐珊珊)據(jù)中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所7月1日消息,該所科研人員領(lǐng)導(dǎo)的國際團隊通過對準噶爾盆地一處沉積地層開展多學科綜合研究,首次發(fā)現(xiàn)1.8億年前的全球快速升溫、大洋缺氧事件與火星-地球超長偏心率吻合,揭示太陽系混沌行為對地球碳循環(huán)與氣候的影響。
相關(guān)研究成果于當天在線發(fā)表于國際學術(shù)期刊《美國科學院院報》上。
太陽系的動力學穩(wěn)定性是天文學研究的核心問題之一。行星間的引力共振導(dǎo)致太陽系呈現(xiàn)混沌特性,微小的初始條件差異即可引發(fā)軌道不可預(yù)測的“蝴蝶效應(yīng)”。盡管依靠現(xiàn)代超級計算機和高精度的數(shù)值模型,天文學家能夠預(yù)測6000萬年內(nèi)的行星軌道演化,但要突破這一時間限制,必須依靠地質(zhì)記錄的反演研究。
地球軌道參數(shù)包括偏心率、歲差等數(shù)值,均受到太陽系內(nèi)行星引力相互作用影響,呈現(xiàn)周期性變化。其中,火星與地球的引力作用導(dǎo)致的超長偏心率周期,極易受到太陽系混沌行為的影響,周期值變化可達數(shù)百萬年。這些地球軌道參數(shù)變化通過調(diào)控地表日照量,直接影響全球氣候變化,并在沉積地層中留下記錄。因此,通過分析沉積記錄中的火星-地球超長偏心率周期變化,可以反演深時太陽系的混沌行為。
在晚三疊世至早侏羅世,準噶爾盆地是一個大型淺水湖泊系統(tǒng)。研究人員對該地區(qū)三工河組地層開展研究,發(fā)現(xiàn)該地層中有機質(zhì)主要由陸地高等植物組成,而有機碳同位素波動的主要控制因素則是大氣中二氧化碳的碳同位素變化。進一步的研究數(shù)據(jù)表明,火星-地球超長偏心率周期在中生代早期經(jīng)歷了顯著變化,為深時太陽系混沌行為提供了關(guān)鍵證據(jù)。
據(jù)科研人員介紹,本次研究成果有助于揭示深時全球變暖事件的機制和過程,進而深化人類對未來氣候變化的理解。(完)

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