Jika data yang dikumpulkan dapat digunakan untuk membangun model iklim Bumi berkualitas tinggi, data tersebut dapat diterapkan untuk studi iklim kuno Mars dan dunia berbatu lainnya.
Para ilmuwan telah lama berargumen bahwa fluktuasi periodik dalam iklim bumi disebabkan oleh perubahan siklus dalam distribusi sinar matahari yang mencapai permukaannya. Hal ini disebabkan oleh rotasi di sekitar sumbu, eliptisitas orbit, dan interaksi gravitasi halus dengan planet, asteroid, dan benda lain di tata surya.
Rute planet berubah seiring waktu dan ini dapat mengubah panjang siklus. Ini menyulitkan para ilmuwan untuk mengungkap apa yang menyebabkan banyak perubahan iklim purba. Dan, semakin jauh ke masa lalu, semakin kuat masalah ini.
“Perubahan kecil dalam pergerakan satu planet memengaruhi yang lain. Selama ribuan tahun, perubahan ini beresonansi satu sama lain, dan seluruh sistem berubah dengan cara yang tidak dapat diprediksi bahkan menggunakan perhitungan matematis paling canggih,”kata Paul Olsen, ahli geologi dan paleontologi di Lamont-Doherty Earth Observatory di Columbia University (AS).
Penyelarasan ketiga planet (Yupiter, Mars, Venus) dan Bulan yang memiliki dampak terbesar pada orbit Bumi. Prototipe gambar itu adalah foto astronot NASA Scott Kelly, diambil pada 7 Oktober 2015 dari Stasiun Luar Angkasa Internasional. Kredit: Paul Olsen.
Hingga saat ini, para peneliti dapat menghitung pergerakan relatif planet-planet dan kemungkinan pengaruhnya terhadap iklim bumi dengan akurasi yang memadai hanya dalam 60 juta tahun, dapat diabaikan dibandingkan dengan 4,6 miliar tahun sejarah.
Namun, Paul Olsen dan timnya kini telah mendorong batas tersebut ke rekor 200 juta tahun yang lalu. Pada tahun 2018, membandingkan perubahan periodik pada sedimen kuno yang dikumpulkan di Arizona dan New Jersey, para peneliti mengidentifikasi siklus orbit Bumi selama 405.000 tahun, yang tampaknya tidak berubah dalam 200 juta tahun terakhir - sejenis metronom yang dapat mereka gunakan. semua siklus lainnya diukur.
Menggunakan sedimen yang sama, dalam sebuah studi baru yang dipresentasikan dalam jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences, ahli geologi melaporkan menemukan periode iklim yang lebih lama yaitu 2,4 juta tahun, yang sebelumnya 1,75 juta tahun.
Video promosi:
Ahli geologi Paul Olsen di Taman Nasional Hutan Membatu Arizona, di mana 200 juta batu membantu mengungkap orbit beberapa planet di tata surya. Kredit: Kevin Krajick / Earth Institute, Universitas Columbia.
Melalui dua percobaan besar ini, para ilmuwan mengetahui bahwa perubahan iklim tropis dari lembab menjadi kering selama masa dinosaurus pertama, dari sekitar 252 hingga 199 juta tahun lalu, terjadi dalam siklus orbit yang berlangsung sekitar 20 ribu, 100 ribu, dan 400 ribu tahun, serta siklus yang jauh lebih lama yaitu 1,75 juta tahun, yang sekarang berusia 2,4 juta tahun. Menurut tim peneliti, perbedaan ini disebabkan oleh tarian gravitasi antara Bumi dan Mars. “Perbedaan ini adalah jejak dari kekacauan di tata surya,” kata Paul Olsen.
Untuk menguji data yang diperoleh tentang pengaruh Planet Merah terhadap iklim Bumi, tim ilmiah bertujuan mengebor sampel di garis lintang yang lebih tinggi dari danau purba di luar lingkaran Palaearctic atau Antartika.
Jika data yang terkumpul memungkinkan dibangunnya model iklim Bumi berkualitas tinggi, model iklim tersebut dapat diterapkan pada studi iklim Mars kuno dan dunia berbatu lainnya. "Tapi yang lebih menarik adalah kesempatan untuk menguji teori yang saling bertentangan seperti kemungkinan keberadaan bidang materi gelap di galaksi kita, yang dilalui tata surya secara berkala," penulis laporan studi tersebut.
Peta elevasi digital sedimen terbentuk di dasar danau sekitar 220 juta tahun yang lalu di dekat Flemington, New Jersey (AS). Kredit: gambar LIDAR, Survei Geologi AS; pewarnaan digital oleh Paul Olsen.
Penelitian paleoklimatik tidak hanya mengungkap masa lalu, tetapi juga terkait langsung dengan masa kini. Sementara iklim sangat bergantung pada orbit, hal itu juga dipengaruhi oleh jumlah karbon dioksida di atmosfer bumi. Kita sekarang mendekati saat tingkat CO2 bisa setinggi 200 juta tahun yang lalu. Menggabungkan data akan memberi ahli iklim kesempatan untuk melihat interaksi semua faktor, dan juga akan membantu dalam pencarian kehidupan di Mars dan exoplanet yang dapat dihuni.
