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太陽系の混乱のため地球と火星の軌道傾斜角と地球の赤道傾斜角の変動を58から48Myr前に減らしました

2022-07-11 13:41:00 | 太陽系
恐竜が絶滅した後でも自転軸傾斜角や軌道傾斜角が変動していれば気候変動も起こっているはずだけど生命体の適応力で生き延びているってこと?適応力に乾杯。🥂
太陽系の混乱のため地球と火星の軌道傾斜角と地球の赤道傾斜角の変動を58から48Myr前に減らしました
2022年7月8日に提出
概要
太陽系の動的進化は混沌としており、リャプノフ時間はわずか5Myrです。
内惑星。混沌のため、現在の天文観測に基づいて、太陽系の軌道進化を約50Myrを超えて正確に予測することは基本的に不可能です。私たちは最近
地質記録を使用して天文を制約することにより、問題を克服する方法を開発しました
過去のソリューション。結果として得られる最適な天文ソリューション(ZB18aと呼ばれる)は、並外れたものを示しています
〜58 Ma(Myr前)までの地質記録との一致および特徴的な共鳴遷移
約50Ma。ここでは、ZB18aと、地球と火星のスピンベクトルの統合に基づいていることを示します。
ZB18aは、地球と火星の軌道傾斜角と地球の傾斜角(軸方向)の変動を低減します。
傾斜)〜58から〜48 Ma —後者は古気候の記録と一致しています。の変更
義務は、地球と火星の気候の歴史に重要な影響を及ぼします。私たちは提供します
太陽系の周波数(gモードとsモード)の詳細な分析と変動のシフトを示す
地球と火星の軌道傾斜角と約48Maの赤道傾斜角は、共鳴に関連しています
遷移し、sモードとg-sモードの重ね合わせへの寄与の変化によって引き起こされます
内太陽系における相互作用。 g-sモードの相互作用と共鳴遷移(地質学的データと一致)は、カオスの明白な兆候です。太陽系の動的カオス
したがって、その軌道特性だけでなく、惑星気候の長期的な進化にも影響を及ぼします
離心率と傾斜と軸傾斜の間のリンクを介して。
キーワード:天体力学 太陽系 軌道力学 力学 進化 惑星の気候


図1.慣性(固定)座標系(x、y、z、青)軌道面と一緒に移動する座標系
(×^∗、y^∗、z^∗、赤)、z^∗付き
軌道法線に平行nおよび×^∗
昇交点に沿って。 sはスピン軸、傾斜角です
(軸傾斜)はsとnの間の角度です(cosε = n・s)。
Ωは昇交点黄経、Iは軌道です
傾き(z^∗間の角度およびz)、およびφ^∗は
軌道面の歳差運動角(本文を参照)。


図2.(a)不変の地球の軌道傾斜角
ZB18aからのフレーム。 横線は58-48Maと48-0Maの最大値を示しています。 (b)スピンベクトル積分を使用して計算された、地球の傾斜角。 ZB18a(1,1)(明るい
青)は、潮汐散逸と動的楕円率パラメーター(ϑ = 1、η= 1)を使用したデフォルトのソリューションです。 の変化
48 Ma(矢印)付近の傾斜角の変化は、エンベロープ(ヒルベルト変換、H(ε)、緑)を使用して示すことができます。
(c)2H(ε−⋶)は、約48 Maで約50%の増加を示します。
平均傾斜角値(⋶)の周りの平均振幅。


図3.ZB18aの不変フレームにおける地球と火星の軌道離心率と傾斜角。 大きいことに注意してください
火星の傾斜角の変化の変化は約48Maで
(d)。


図4.スピンを使用して計算された火星の傾斜角
軌道解ZB18aと歳差運動定数の2つの異なる値によるベクトル積分(式(7)を参照)。 (a)
Ψ0M=7.6083+ 0.0021 秒角 / yおよび(b)Ψ0M= 7.6083 − 0.0021 秒角 / y(Konopliv et al.2016)。 矢印はノードを示します
〜2.4 Myrの周期で傾斜角(変動の減少)〜58-48Maには存在しません。

5.まとめと考察
私たちの最適軌道解ZB18aの分析は その太陽系の混乱は、
地球と火星の軌道傾斜角と地球の赤道傾斜角は約58〜48Maです。主要な固有モードを使用した時系列分析と信号再構成を
太陽系の周波数の変化を抽出して調査します。どちらのアプローチも、sモードの重ね合わせの変化と
(g4-g3)と(s4-s3)傾斜の変化を説明する
傾斜角は約48Maです。 g-sモードの相互作用
内太陽系(例:Sussman&Wisdom 1992;ラスカー他2011; Zeebe 2017; Mogavero&Laskar 2022)
と共鳴遷移(Zeebe&Lourens 2019)
太陽系における混沌の紛れもない表現を表します。したがって、動的カオスは、
太陽系の軌道特性だけでなく、長期
離心率と傾斜と軸傾斜の間のリンク。
地球の気候にとって、傾斜角のわずかな変化でさえ
傾斜角が季節のコントラストを制御するため、関連性があります
日射量の変化を通じて—特に重要
高緯度で。たとえば、過去数百万人以上
何年もの間、傾斜角は氷河期の主要な強制要因およびペースメーカーでした(例えば、Hays et al.1976; Paillard
2021)。したがって、地球の傾斜角の変動が減少します
〜58〜〜48Maも地球に影響を与えたはずです
この時間間隔にわたる気候(別名、暁新世後期)
—始新世初期、LPEE)。驚くべきことに、全体の長期地質記録におけるほぼ遍在的な現象
LPEEは、非常に弱いまたは存在しない傾斜信号です(例:Lourensetal。 2005; Westerholdetal。 2007; Littleretal。
2014; Zeebeetal。 2017; Barnetetal。 2019)。私たちはしない
当時の温室の気候、大きな氷床の欠如などの他の要因を除外します。
傾斜の弱い表現に貢献した可能性があります
(高緯度)強制も。ただし、他の温室では強い傾斜信号が確認されています
白亜紀中期の気候などのエピソードが最適
中緯度/赤道サイト(例:Meyers 2012)は、LPEEレコードの傾斜信号を抑制するために高温以上のものが必要であることを示しています。
特に、の軌道サイクルの表現に基づいて
堆積記録、Vahlenkampetal。 (2020)調整済み
彼らの天文学的年齢モデルは、始新世初期(〜56〜〜47 Ma)の離心率サイクルのみであるが、
始新世中期(〜48〜〜40 Ma)の離心率と傾斜角の混合は、
約48Maのより強い傾斜成分。ここでは、天文ソリューションZB18aによって予測された、地球の赤道傾斜角の振幅の減少が、地質記録の弱/不在の赤道傾斜角信号に寄与したことを提案します。
地球に関しては、気候の天文学理論(Milankovi´c 1941)も火星の長い歴史を持っています(例えば、
ポラック1979;トゥーンら。 1980)。特に興味深い
これが取引所の傾斜の主な管理です
火星の地表貯水池と
105〜106年の時間スケールでの極冠(例:Armstrong et al.2004; Levrard et al.2007; Vos et al.2019;
Buhler&Piqueux 2021)。モデリングは、CO2が
フラックスは、傾斜時間で平衡状態にあると見なすことができます
スケール(Buhler&Piqueux 2021)。したがって、傾斜の瞬間的な絶対値は、たとえば、に蓄積されたCO2の質量の重要な制御変数になります。
火星の大気、極冠、レゴリス。メモリー効果は小さいでしょう。それどころか、メモリー効果
たとえば、熱帯/中緯度の地表貯水池に貯められた水氷や火星の極地の層状堆積物にとって重要です。たとえば、の蓄積時間の見積もり
現在のサイズの北極層状堆積物は
4 Myrのオーダーで、
小さくて比較的一定の傾斜角の間隔(Levrardetal。2007;Voset al.2019)。したがって、
火星の地表貯留層に貯留されたH2O、傾斜角の絶対値とその時間発展の両方
(パターン)は重要な制御変数です。
私たちの最適な天文学的ソリューションは、重要なことを示唆しています
火星の軌道傾斜角と赤道傾斜角の変化は48Ma前後です(図3と4を参照)。例えば、
比較的一定の傾斜角(またはノード、を参照)の間隔
矢印、図4)は、〜58〜〜48Maには存在しません。したがって、
低傾斜角での極性層状堆積物の急速な成長期間は、この期間中には存在しません。
火星の気候アーカイブに記録する必要があります(ただし
現在の北極の層状堆積物にはない
最大年齢は約4Maです)。詳細な間注意してください
火星の傾斜角の長期的な進化は以前は不明でした
〜10-15 Maまで、低傾斜状態はその歴史を通してありそうです(例えば、Laskar et al.2004; Armstrongetal。
2004; Fassettetal。 2014; Holoetal。 2018;請求書&
キーン2019; Jakosky 2021)。火星に適切な長期の気候/傾斜記録が存在する場合は、それらも
振幅変調へのバンドリングの開始を示します
約2.4Myrの周期で約48Maの強いノード(傾斜角の変動の減少)を持つ「カップル」。と
〜58から〜48 Maまでのそれらの不在(図4)。興味深いことに、Smithetal。 (2020)最近ロードマップを作成しました
火星の北極層状堆積物に保存されている気候記録のロックを解除するため。これには、約500mの垂直断面を分析する最終ミッションが含まれます。セクションは許可します
火星の気候の歴史の〜1 Myrにアクセスする(可能であれば、
長いセクションの場合、おそらく最大で約4 Myr)。したがって、火星の気候履歴を10〜100Myrの時間スケールで解き放つ
太陽系のカオスの働きを明らかにすることは
さまざまな戦略が必要です。


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