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ジョシュア・デイビス (新しいタブで開きます)ケベック大学モントリオール校 (UQAM) 地球大気科学教授
マーガレット・ランティンク (新しいタブで開きます)ウィスコンシン大学マディソン校地球科学科ポスドク研究員
夜空に浮かぶ月を見ていると、月がゆっくりと地球から遠ざかっているとは想像もつきません。 しかし、私たちはそうではないことを知っています。 1969 年、NASA アポロミッション 月面に反射板を設置。 彼らはそれを示しました ムーン 彼は 現在、地球から毎年 3.8 cm ずつ移動しています。 (新しいタブで開きます).
月の現在の停滞率を時間に戻すと、最終的には 約15億年前の地球と月の衝突 (新しいタブで開きます). しかし、月は形成された 約45億年前 (新しいタブで開きます)、これは、現在の景気後退率が過去の不十分な証拠であることを意味します.
からの仲間の研究者と一緒に ユトレヒト大学 (新しいタブで開きます) そしてその ジュネーブ大学 (新しいタブで開きます)私たちは、太陽系の遠い過去についての情報を得るために、さまざまな手法を使用してきました。
私たちは最近、衰退する月の長い歴史を明らかにするのに最適な場所を発見しました. それは月そのものの研究からではなく、 地球上の古代の岩層の信号を読み取る (新しいタブで開きます).
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クラス間の読書
美しい中で カリゲニ国立公園 (新しいタブで開きます) 西オーストラリア州では、25 億年前のリズミカルな層状堆積物を貫通する峡谷がいくつかあります。 これらの堆積物は縞模様の鉄層であり、異なる層から構成されています シリカが豊富な鉄とミネラルの層 (新しいタブで開きます) それらは海底に大規模に堆積し、現在は地球の地殻の最も古い部分で発見されています。
クリフのショーケース ジェフリー フォールズ (新しいタブで開きます) 厚さ 1 メートル弱の赤褐色の鉄層が規則的な間隔で交互に重なり合い、地平線が暗くて薄くなる様子を示します。
ダーク スペーサーは、侵食を受けやすい柔らかいタイプの岩石でできています。 隆起部を詳しく見ると、規則的なコントラストが小さくなっていることがわかります。 谷を流れる季節の川の水によって磨かれた岩肌は、白、赤、青みがかった灰色の層が交互に現れます。
1972 年、オーストラリアの地質学者 AF Trendall は、その起源について疑問を投げかけました。 定期的および反復的なパターンのさまざまなスケール (新しいタブで開きます) これらの古代の岩層に見られます。 彼は、パターンはいわゆる「ミランコビッチ サイクル」によって引き起こされた過去の気候変動に関連している可能性があると示唆しました。
定期的な気候変動
ミランコビッチ サイクルは、地球の軌道の形状と軸の方向がどのように周期的に変化するかを表します。 地球が受ける太陽光の分布に影響を与える (新しいタブで開きます) 長年にわたって。
現在、主要なミランコビッチ サイクルは、40 万年、10 万年、4 万 1 千年、2 万 1 千年ごとに変化します。 これらの違いは、 私たちの気候 長期間にわたって。
過去のミランコビッチ気候効果の主な例は、 かなり寒い (新しいタブで開きます) また 暖かい時期 (新しいタブで開きます)、 それ以外 しっとり (新しいタブで開きます) または乾燥した地域の気候条件。
これらの気候変動により、次のような地球表面の状態が大幅に変化しました。 湖の大きさ (新しいタブで開きます). それらはの解釈です サハラ砂漠の定期的な緑化 (新しいタブで開きます) そしてその 深海の低レベルの酸素 (新しいタブで開きます). ミランコビッチサイクルも影響 動植物の移動と進化 (新しいタブで開きます) 含む 特殊種 (新しいタブで開きます).
これらの変更の署名を読み取ることができます 堆積岩の周期的変化 (新しいタブで開きます).
記録された振動
地球と月の間の距離は、ミランコビッチ サイクルの 1 つの周波数に直接関係しています。 気候サイクルサイクル (新しいタブで開きます). この周期は、予備的な運動 (振動)、または地球の自転軸の方向の時間の経過による変化から生じます。 このサイクルの期間は現在約 21,000 年ですが、月が近づいていた過去には、この期間は短かったでしょう。 土地.
これは、最初に古代の堆積物にミランコビッチ サイクルを見つけ、次に地球のぐらつき信号を見つけてその周期を決定できれば、堆積物が堆積したときの地球と月の間の距離を推定できることを意味します。
私たちの以前の研究は、ミランコビッチサイクルもあるかもしれないことを示しました 南アフリカの古代の鉄帯状層に保存されています (新しいタブで開きます)したがって、Trendall の理論をサポートします。
縞模様の鉄の層はおそらくオーストラリアにあった 同じ海に堆積した (新しいタブで開きます) 約25億年前の南アフリカの岩石のように。 ただし、オーストラリアの岩石の周期的な変動はよりよく露出されているため、より高い解像度で変動を調べることができます。
オーストラリアの帯状鉄層の分析により、岩石には、約 4 ～ 33 インチ (10 ～ 85 cm 間隔) で繰り返される複数のスケールの周期的変動が含まれていることがわかりました。 これらの厚さを堆積物の堆積速度と組み合わせると、これらの周期的な変化は約 11,000 年および 100,000 年ごとに発生したことがわかります。
したがって、私たちの分析は、岩石で観察された 11,000 サイクルが気候導入サイクルに関連している可能性が高く、現在の 21,000 年よりもはるかに短い期間であることを示唆しています。 次に、この先行参照を使用して 24.6億年前の地球と月の間の距離を計算する (新しいタブで開きます).
月がその時点で約 37,280 マイル (60,000 km) 地球に近づいていることがわかりました (その距離は距離の約 1.5 倍です)。 地球円周）。 これにより、1 日の長さが現在よりもはるかに短くなり、現在の 24 時間ではなく約 17 時間になります。
太陽系のダイナミクスを理解する
天文学の研究は、 太陽系の形成 (新しいタブで開きます)、 そしてその 現在の状況に関する注意事項 (新しいタブで開きます).
私たちの研究と 他の人によるいくつかの研究 (新しいタブで開きます) これは、太陽系の進化に関する実際のデータを取得する唯一の方法の 1 つであり、必要になるでしょう。 地球月系の将来モデル (新しいタブで開きます).
太陽系の過去のダイナミクスが、古代の堆積岩のわずかな違いによって決定できることは、本当に驚くべきことです。 ただし、地球と月のシステムの進化を完全には理解できない重要なデータ ポイントがあります。
月の進化を経時的に追跡するには、他の信頼できるデータと新しいモデリング手法が必要です。 そして、私たちの研究チームは、太陽系の歴史に関するさらなる手がかりを発見するのに役立つ可能性のある次の一連の岩石をすでに探し始めています.
この記事はから再発行されました 会話 (新しいタブで開きます) クリエイティブ コモンズ ライセンスの下で。 読む 原著 (新しいタブで開きます).
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