چرا عصر یخبندان اتفاق می‌افتد؟

بیگ بنگ: افق ِ شیکاگو را تجسم کنید. حالا آن را زیر ۳ کیلومتر یخ تصور کنید. این همان چشم‌اندازی است که در اوج آخرین عصر یخبندان وجود داشت. در تاریخچۀ اخیر زمین‌شناسی سیاره ما، این چشم‌انداز خیلی عجیب نیست. در ۲٫۶ میلیون سال گذشته، سیاره ما بیش از ۵۰ عصر یخبندان را به خود دیده و دوره‌های میان یخچالی ِ گرمتری هم روی داده است.

nvpRcxapUqSFUqqaaXkبه گزارش بیگ بنگ، عصرهای یخبندان بنا به مجموعه‌ای از عوامل پیچیده و به هم پیوسته اتفاق می افتند؛ از جمله این عوامل میتوان به موقعیت زمین در منظومه‌شمسی و اثرات محلی مثل میزان کربن دی اکسید اشاره کرد. دانشمندان هنوز در تلاش هستند تا بدانند این سیستم چگونه کار می‌کند؛ به ویژه به این خاطر که احتمال دارد تغییر آب و هوا به دلیل دخالت‌های انسان بطور دائم این چرخه را از بین برده باشد.

دانشمندان چند قرن پیش به نشانه‌هایی از یخبندان عمیق گذشته دست یافتند. در اواسط قرن نوزدهم میلادی، طبیعت‌شناس آمریکایی-سوئیسی «لوئیس آگاسیز» نشانه‌هایی را بصورت مستند در آورد که یخچال‌ها آنها را بر جای گذاشته بودند؛ نشانه‌هایی نظیر سنگ‌های جابجا شده و توده‌های عظیمی از موادِ برجای مانده. او این گمانه‌زنی را مطرح کرد که شاید این مواد به کمک یخچال‌های باستانی حمل شده و فواصل طولانی را طی کرده‌اند. تا پایان قرن نوزدهم، دانشمندان چهار عصر یخبندان را نامگذاری کردند که در دوره پلیستوسن اتفاق افتاده بود که از ۲٫۶ میلیون سال قبل تا ۱۱۷۰۰ سال قبل تداوم پیدا کرد. دهه‌ها بعد دانشمندان دریافتند که این دوره‌های سرد از نوعی نظم برخوردارند.

یکی از گام‌های بزرگ برای درک چرخه‌های عصر یخبندان در دهه ۱۹۴۰ برداشته شد؛ زمانیکه اخترفیزیکدان صرب «میلوتین میلانکوویچ» نظریه‌ای را پیشنهاد داد که بعدها به «چرخه‌های میلانکوویچ» معروف شد. او بینش تازه‌ای دربارۀ حرکات زمین ارائه کرد که هنوز از آنها برای توضیح تغییرات آب و هوایی امروز استفاده می‌شود. میلانکوویچ از سه روش سخن به میان آورد که مدار زمین به آن طریق نسبت به خورشید تغییر می‌کند.

«مارک ماسلین» استاد دانشگاه آب و هواشناسی در دانشگاه کالج لندن گفت: «این عوامل تعیین می‌کنند که چه مقدار تابش خورشیدی به سیاره ما می رسد. مدار زمین به دور خورشید، شکلی خارج از مرکز دارد که در چرخۀ ۹۶۰۰۰ ساله از مدار دایره‌ای به بیضوی تغییر می‌کند. دلیل وجود برآمدگی این است که مشتری تاثیر گرانشی نیرومندی دارد و مدار زمین را تحت تاثیر قرار میدهد. مشتری ۴ درصد جرم منظومه‌شمسی را تشکیل میدهد. در ثانی، نوسان زمین باعث پیدایش فصول می شود.»

محور کج(نوسان‌دار) چرخش زمین بدین معناست که یک نیمکرۀ همیشه از خورشید دور شده و دیگری به سمت خورشید است. زاویه این نوسان در چرخۀ ۴۱۰۰۰ ساله میتواند تغییر نماید که بر شدت فصول تاثیر می‌گذارد. ماسلین در ادامه خاطرنشان کرد: «اگر محور قامت راستی داشته باشد، از گرمای تابستان‌ها کاسته شده و سرمای زمستان هم مثل گذشته نخواهد بود. نکته سوم، چرخش محور کج زمین است. آنچه اتفاق می‌افتد این است که گشتاور زاویه‌ای زمین که بسیار سریع میچرخد، روزی باعث می‌شود محور هم ارتعاش پیدا کند. این ارتعاش در چرخه ۲۰۰۰۰ ساله به وقوع می پیوندد.»

میلانکوویچ تشخیص داد که شرایط اوربیتال برای تابستان‌های خنک نقش مهمی در عصرهای یخبندان داشت. او همچنین بیان کرد: «ما همیشه شاهد ِ تشکیل یخ در زمستان خواهیم بود. برای اینکه عصر یخبندان به وجود بیاورید، باید نوعی یخ وجود داشته باشد که در طول تابستان ذوب نشود. برای ورود به عصر یخبندان، پدیده های اوربیتال به تنهایی کافی نیستند. دلیل اصلی پیدایش عصر یخبندان فیدبک بنیادی در سیستم آب و هواست. دانشمندان هنوز در حال بررسی این موضوع هستند که عوامل زیست محیطی متعدد چگونه بر تشکیل یخچال‌ها و نابودی آن یخچال‌ها تاثیر میگذارند.»

تحقیقات جدید نشان میدهد که میزان گازهای گلخانه‌ای در اتمسفر میتواند نقش مهمی در این فرایند داشته باشد. برای مثال، دانشمندان آلمانی نشان دادند که عصرهای یخبندان گذشته به دلیل کاهش کربن دی اکسید و افزایش چشمگیر کربن دی اکسید در اتمسفر آغاز شدند. «هانس یوآخیم شلان هوبر» محقق و نویسنده یکی از مقالات در سال ۲۰۱۶ گفت: «عصرهای یخبندان محیط زیست جهان را دستخوش تغییری اساسی قرار داده‌اند و نقش آنها در توسعه تمدن انسانی هم نمیتواند چشم‌پوشی شود. برای مثال، ما خاک‌های حاصلخیزمان را مدیون آخرین عصر یخبندان هستیم. اما در دنیای امروز، این بشر است که با انتشار گازهای ناشی از سوخت‌های فسیلی، آینده سیاره را تعیین می‌کند.»

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: livescience.com

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *