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小小火星,竟对我们的气候影响巨大

一项新研究表明,火星的引力对地球轨道周期有超出预期的影响,直接关系到地球冰期的形成。这一发现不仅揭示了火星在促进地球气候变化、间接推动人类进化(如直立行走)中的关键作用,也为我们在其他星系寻找宜居行星提供了新的线索。

气候变化与人类的起源

数百万年前的一场冰期改变了地球生命的进程。气候变化使非洲之角的茂密森林变得稀疏,迫使生活在那里的灵长类祖先走出树林,到开阔的草原上活动。为了适应新环境并躲避捕食者,我们的祖先在数百万年的演化中,发展出了 直立行走 的能力。如果没有那场冰期,人类的历史可能完全不同。

地球气候的宇宙节拍器

地球的冰期是由所谓的 米兰科维奇周期 驱动的。这些周期是地球自身几种运动的规律性变化,包括:

  • 地球环绕太阳的 轨道变化
  • 地轴的 倾斜度变化
  • 地球自转时的 摆动

这些变化共同决定了地球接收太阳能量的多少,而它们的节奏则受到太阳系中其他行星引力的影响。

火星:一个意想不到的关键角色

加州大学的行星科学家斯蒂芬·凯恩最初认为,火星对地球的影响微不足道。为了验证这个想法,他建立了一个计算机模型,模拟了数千万年间地球的轨道。

当他从模型中“移除”火星后,结果令人惊讶:地球轨道中两个重要的气候周期 完全消失了

这表明,尽管火星的质量只有地球的十分之一,但它在影响地球气候方面扮演着一个“超出其体量”的重要角色。

为何小小的火星影响如此之大?

凯恩解释说,行星离太阳越近,就越受太阳引力的主导。正因为火星距离太阳更远,它对地球的引力影响反而比想象中要大。

“它打出了一记超出自身重量的重拳。”

对寻找外星生命的启示

这项发现对我们在太阳系外寻找生命也有重要意义。当评估一颗位于宜居带的类地行星时,我们必须考虑其星系中更外围行星的引力作用。这些引力可能导致行星轨道发生周期性变化,从而创造出有利于生命演化的气候条件,例如促进海洋中有机物质交换的“生物泵”效应。

如果没有火星,地球的气候周期将大不相同。正如凯恩所反思的:“如果火星不存在,人类和其他动物会是什么样子?