Sanatçının astronomik kuvvetlerin Dünya’nın hareketini, iklimini ve buz tabakalarını nasıl etkilediğine dair izlenimi. Kredi: NAOJ
İklim bilimciler ve bir astronom da dahil olmak üzere bir araştırma ekibi, 1,6 ila 1,2 milyon yıl önce meydana gelen buzul çağı döngülerini yeniden oluşturmak için gelişmiş bir bilgisayar modeli kullandı. Bulgular, buzul dönemlerinin, günümüzde olduğundan oldukça farklı bir şekilde, öncelikle astronomik güçlerden etkilendiğini gösteriyor. Bu bilgi, geçmiş, şimdiki zaman ve gelecek boyunca buz tabakalarının ve Dünya’nın ikliminin daha kapsamlı bir şekilde anlaşılmasına katkıda bulunacaktır.
Dünya’nın Güneş etrafındaki yörüngesindeki yavaş ve kademeli değişiklikler ve dönme ekseninin yönelimi Güneş, Ay ve diğer gezegenlerin uyguladığı yerçekimi kuvvetlerinden etkilenirler. Bu astronomik faktörler, güneş ışığının dağılımını ve mevsimler arasındaki farklılıkları değiştirerek Dünya’nın çevresini etkiler. Özellikle buz tabakaları, buzul ve buzullar arası dönem döngülerine yol açan bu dış kuvvetlere karşı oldukça duyarlıdır.
Günümüzün buzul-buzullar arası döngüsü yaklaşık 100.000 yıllık bir döneme sahiptir. Bununla birlikte, erken Pleistosen’deki (yaklaşık 800.000 yıl önce) buzul döngüsü, yaklaşık 40.000 yıllık bir döngü ile daha hızlı değişti. Bu değişimden astronomik dış kuvvetlerin sorumlu olduğuna inanılmış ancak mekanizmanın detayları anlaşılamamıştır. Son yıllarda, jeolojik verilerin iyileştirilmesi ve teorik araştırmaların geliştirilmesi yoluyla astronomik kuvvetlerin rolünü daha ayrıntılı bir şekilde araştırmak mümkün hale geldi.
Tokyo Üniversitesi’nden Yasuto Watanabe liderliğindeki bir ekip, Gelişmiş bir iklim bilgisayar modeli kullanılarak 1,6 ila 1,2 milyon yıl önceki erken Pleistosen Dönemi. Bu simülasyonlarda modern modern teoriye dayanan astronomik kuvvetler dikkate alınır. Bu çalışmadaki büyük sayısal simülasyonlar, jeolojik kayıt verilerinin gösterdiği gibi erken Pleistosen’in 40.000 yıllık buzul döngüsünü iyi bir şekilde yeniden üretiyor.
Ekip, bu simülasyon sonuçlarının analizinden, mekanizmalar hakkında üç gerçek belirledi. Astronomik kuvvetlerin o zamanlarda iklimde değişikliklere neden olduğu. (1) Buzul döngüsü, dönme ekseni oryantasyonunun ve Dünya’nın yörüngesinin varyasyon genliğindeki küçük farklılıklar tarafından belirlenir. (2) Buzullaşmanın zamanlaması, yalnızca Dünya ekseninin eğimindeki periyodik değişimin etkisiyle değil, esas olarak yaz gündönümünün günberi noktasındaki yörüngesindeki konumu tarafından belirlenir. (3) Dönme ekseni yönelimindeki değişikliğin zamanlaması ve yaz gündönümünün yörüngesindeki konumu, buzullar arası dönemin süresini belirler.
“Daha eski zamanlara ait jeolojik kanıtlar gün ışığına çıktıkça, Dünya’nın bugün olduğundan farklı bir iklim rejimine sahip olduğu netleşiyor. Astronomik dış kuvvetler tartışmasına liderlik eden bu araştırma ekibinin bir üyesi olan Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi’nden Takashi Ito, uzak geçmişte astronomik zorlamanın rolüne ilişkin farklı bir anlayışa sahip olmamız gerektiğini söylüyor.
“Bu çalışmada gerçekleştirilen sayısal simülasyonlar, yalnızca Pleistosen buzul-buzullar arası döngüyü iyi bir şekilde yeniden üretmekle kalmıyor, aynı zamanda astronomik zorlamanın o sırada döngüyü nasıl sürdürdüğünün karmaşık etkilerini de başarılı bir şekilde açıklıyor. Bu çalışmayı, günümüz dünyasının ötesindeki buzul döngülerinin incelenmesi için bir başlangıç noktası olarak kabul edebiliriz.”
Referans: “Astronomik zorlama, erken Pleistosen buzul döngülerinin zamanlamasını şekillendirdi”, yazan Yasuto Watanabe, Ayako Abe- Ouchi, Fuyuki Saito, Kanon Kino, Ryouta O’ishi, Takashi Ito, Kenji Kawamura ve Wing-Le Chan, 15 Mayıs 2023, Communications Earth & Environment.
DOI: 10.1038/s43247-023-00765-x
Çalışma, Japonya Bilimi Teşvik Derneği tarafından finanse edildi.