Ενώ όλοι γνωρίζουμε τον άξονα της γης που δείχνει προς το Βόρειο Αστέρι (Polaris) σε μια γωνία 23.45 ° και ότι η γη είναι περίπου 91-94 εκατομμύρια μίλια από τον ήλιο, αυτά τα γεγονότα δεν είναι απόλυτα ή σταθερά. Η αλληλεπίδραση μεταξύ της γης και του ήλιου, γνωστή ως τροχιακή ποικιλία, αλλάζει και έχει αλλάξει σε όλη την ιστορία 4,6 δισεκατομμυρίων ετών του πλανήτη μας.
Εκκεντρικότητα
Εκκεντρικότητα είναι η αλλαγή στο σχήμα της τροχιάς της γης γύρω Ο ήλιος. Επί του παρόντος, η τροχιά του πλανήτη μας είναι σχεδόν ένας τέλειος κύκλος. Υπάρχει μόνο περίπου 3% διαφορά στην απόσταση μεταξύ της εποχής που είμαστε πιο κοντά στον ήλιο (περιήλιο) και την εποχή που είμαστε πιο απομακρυσμένοι από τον ήλιο (αφέλιο). Περιήλιο συμβαίνει στις 3 Ιανουαρίου και σε αυτό το σημείο, η γη είναι 91,4 εκατομμύρια μίλια μακριά από τον ήλιο. Στο αφθέλιο, στις 4 Ιουλίου, η γη είναι 94,5 εκατομμύρια μίλια από τον ήλιο.
Σε έναν κύκλο 95.000 χρόνων, η τροχιά της γης γύρω από τον ήλιο αλλάζει από μια λεπτή ελλειπτική (οβάλ) σε έναν κύκλο και ξανά. Όταν η τροχιά γύρω από τον ήλιο είναι πιο ελλειπτική, υπάρχει μεγαλύτερη διαφορά στην απόσταση μεταξύ της γης και του ήλιου στο περιήλιο και το αφέλιο. Αν και η τρέχουσα διαφορά τριών εκατομμυρίων μιλίων στην απόσταση δεν αλλάζει την ποσότητα της ηλιακής ενέργειας που λαμβάνουμε πολύ, είναι μεγαλύτερη η διαφορά θα τροποποιούσε την ποσότητα της ηλιακής ενέργειας που έλαβε και θα καθιστούσε το περιείλιο πολύ πιο ζεστό χρόνο από το χρόνο αφήλιο.
Πλαγιότητα
Σε έναν κύκλο 42.000 χρόνων, η γη κυματίζει και η γωνία του άξονα, σε σχέση με το επίπεδο περιστροφής γύρω από τον ήλιο, κυμαίνεται μεταξύ 22,1 ° και 24,5 °. Λιγότερο από τη σημερινή μας 23,45 ° σημαίνει λιγότερες εποχιακές διαφορές μεταξύ του Βορρά και του Νότου Ημισφαιρία ενώ μια μεγαλύτερη γωνία σημαίνει μεγαλύτερες εποχιακές διαφορές (δηλαδή ένα θερμότερο καλοκαίρι και ψυχρότερο χειμώνα).
Προπόρευση
12.000 χρόνια από τώρα το Βόρειο Ημισφαίριο θα ζήσει το καλοκαίρι τον Δεκέμβριο και το χειμώνα τον Ιούνιο επειδή το ο άξονας της γης θα δείχνει στο αστέρι Vega αντί της τρέχουσας ευθυγράμμισης με το North Star ή Polaris. Αυτή η εποχιακή αντιστροφή δεν θα συμβεί ξαφνικά, αλλά οι εποχές θα μεταβληθούν σταδιακά σε χιλιάδες χρόνια.
Ο κύκλος του Milankovitch
Ο αστρονόμος Milutin Milankovitch ανέπτυξε τους μαθηματικούς τύπους πάνω στους οποίους βασίζονται αυτές οι τροχιακές παραλλαγές. Υπολόγισε ότι όταν ορισμένα τμήματα των κυκλικών παραλλαγών συνδυάζονται και συμβαίνουν ταυτόχρονα, είναι υπεύθυνα για σημαντικές αλλαγές στο κλίμα της γης (ακόμη και παγετώνες). Ο Μιλάνοβιτς εκτιμά τις κλιματικές διακυμάνσεις τα τελευταία 450.000 χρόνια και περιγράφει κρύες και ζεστές περιόδους. Αν και έκανε το έργο του κατά το πρώτο μισό του 20ου αιώνα, τα αποτελέσματα του Milankovich δεν αποδείχθηκαν μέχρι τη δεκαετία του 1970.
Μια μελέτη του 1976, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Επιστήμη εξέτασε πυρήνες ιζημάτων βαθέων υδάτων και διαπίστωσε ότι η θεωρία του Milankovitch αντιστοιχούσε σε περιόδους κλιματικής αλλαγής. Πράγματι, οι εποχές του πάγου είχαν συμβεί όταν η γη περνούσε από διαφορετικά στάδια τροχιακής παραλλαγής.
Πηγές
- Hays, J.D. John Imbrie και Ν. J. Shackleton. "Παραλλαγές στην τροχιά της Γης: Βηματοδότης των παγετώνων". Επιστήμη. Τόμος 194, αριθμός 4270 (1976). 1121-1132.
- Lutgens, Frederick Κ. και Edward J. Tarbuck. Η Ατμόσφαιρα: Εισαγωγή στη Μετεωρολογία.