Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op Gesprek. (Opent in een nieuw tabblad) Post heeft dit artikel bijgedragen aan Space.com Expertstemmen: redactie en inzichten.
Joshua Davis (Opent in een nieuw tabblad)Hoogleraar Aard- en Atmosferische Wetenschappen, Universiteit van Quebec in Montreal (UQAM)
Margaret Lantinck (Opent in een nieuw tabblad)Postdoctoraal onderzoeksmedewerker, Afdeling Aardwetenschappen, Universiteit van Wisconsin-Madison
Als je naar de maan aan de nachtelijke hemel kijkt, zou je je nooit voorstellen dat deze langzaam van de aarde weg beweegt. Maar wij weten anders. In 1969 heeft NASA Apollo-missies Installatie van reflecterende panelen op het oppervlak van de maan. Ze hebben laten zien dat de maan hij is Het beweegt momenteel elk jaar 3,8 cm van de aarde af (Opent in een nieuw tabblad).
Als we de huidige stagnatiesnelheid van de maan nemen en terug in de tijd zetten, krijgen we: Een botsing tussen de aarde en de maan ongeveer 1,5 miljard jaar geleden (Opent in een nieuw tabblad). De maan werd echter gevormd Ongeveer 4,5 miljard jaar geleden (Opent in een nieuw tabblad)wat betekent dat het huidige recessiepercentage een slecht bewijs is van het verleden.
Samen met onze collega-onderzoekers van Universiteit Utrecht (Opent in een nieuw tabblad) en de Universiteit van Genève (Opent in een nieuw tabblad)We hebben een reeks technieken gebruikt om informatie te krijgen over het verre verleden van ons zonnestelsel.
We hebben onlangs de perfecte plek ontdekt om de langetermijngeschiedenis van onze afnemende maan te onthullen. Het komt niet door de studie van de maan zelf, maar door de Signalen lezen in oude gesteentelagen op aarde (Opent in een nieuw tabblad).
Verwant: Hoe is de maan gevormd?
Tussen de lessen door lezen
in het mooie Nationaal park Karigeni (Opent in een nieuw tabblad) In West-Australië dringen sommige kloven 2,5 miljard jaar oude ritmische gelaagde sedimenten binnen. Deze afzettingen zijn gestreepte ijzerformaties, bestaande uit verschillende formaties Lagen van ijzer en mineralen rijk aan silica (Opent in een nieuw tabblad) Ze werden op grote schaal afgezet op de oceaanbodem en zijn nu te vinden in de oudste delen van de aardkorst.
Cliff’s Showcase Geoffrey Falls (Opent in een nieuw tabblad) Laat zien hoe de roodbruine ijzerformatielagen van net geen meter dik op regelmatige afstanden worden afgewisseld met donkere en dunnere horizonten.
Donkere spacers zijn gemaakt van een zachter gesteente dat gevoeliger is voor erosie. Een nadere blik op de hobbels onthult een kleiner, regelmatig contrast. De rotsachtige oppervlakken, gepolijst door het water van de seizoensrivieren die door de vallei stromen, onthullen een patroon van afwisselend witte, rode en blauwgrijze lagen.
In 1972 stelde de Australische geoloog AF Trendall de vraag naar de oorsprong van Verschillende schalen voor periodieke en terugkerende patronen (Opent in een nieuw tabblad) Zichtbaar in deze oude rotslagen. Hij suggereerde dat de patronen verband kunnen houden met eerdere klimaatveranderingen veroorzaakt door de zogenaamde ‘Milankovitch-cycli’.
Periodieke klimaatveranderingen
Milankovitch-cycli beschrijven hoe kleine periodieke veranderingen in de vorm van de baan van de aarde en de richting van zijn as Het beïnvloedt de verdeling van het zonlicht dat de aarde ontvangt (Opent in een nieuw tabblad) door de jaren heen.
Momenteel veranderen de dominante Milankovitch-cycli elke 400.000 jaar, 100.000 jaar, 41.000 jaar en 21.000 jaar. Deze verschillen oefenen een sterke controle uit over ons klimaat over lange tijdsperioden.
De belangrijkste voorbeelden van het effect van het Milankovitch-klimaateffect in het verleden zijn het optreden van Best koud (Opent in een nieuw tabblad) of warme periodes (Opent in een nieuw tabblad)Daarnaast vochtig (Opent in een nieuw tabblad) Of droge regionale klimatologische omstandigheden.
Deze klimaatveranderingen hebben de omstandigheden op het aardoppervlak aanzienlijk veranderd, zoals: De grootte van de meren (Opent in een nieuw tabblad). Ze zijn de interpretatie van Periodieke vergroening van de Sahara-woestijn (Opent in een nieuw tabblad) En de Lage zuurstofniveaus in de diepe oceaan (Opent in een nieuw tabblad). Milankovitch-cycli werden ook beïnvloed Migratie en evolutie van planten en dieren (Opent in een nieuw tabblad) inclusief speciale soorten (Opent in een nieuw tabblad).
De handtekeningen van deze wijzigingen kunnen worden gelezen Periodieke veranderingen in sedimentair gesteente (Opent in een nieuw tabblad).
geregistreerde oscillatie
De afstand tussen de aarde en de maan is direct gerelateerd aan de frequentie van een van de Milankovitch-cycli – klimaat cyclus cyclus (Opent in een nieuw tabblad). Deze cyclus komt voort uit de voorlopige beweging (trilling) of de verandering in de richting van de rotatie-as van de aarde in de tijd. De duur van deze cyclus is momenteel ongeveer 21.000 jaar, maar deze periode zou vroeger korter zijn geweest toen de maan dichter bij een land.
Dit betekent dat als we eerst Milankovitch-cycli in oude sedimenten kunnen vinden en dan het schommelsignaal van de aarde kunnen vinden en de periode kunnen bepalen, we de afstand tussen de aarde en de maan kunnen schatten op het moment dat de sedimenten werden afgezet.
Ons eerdere onderzoek toonde aan dat Milankovitch-cycli ook mogelijk zijn Bewaard in de oude formatie met ijzeren banden in Zuid-Afrika (Opent in een nieuw tabblad)waarmee de theorie van Trendall wordt ondersteund.
De gestreepte ijzeren formaties bevonden zich waarschijnlijk in Australië afgezet in dezelfde oceaan (Opent in een nieuw tabblad) Zoals de rotsen van Zuid-Afrika, ongeveer 2,5 miljard jaar geleden. De periodieke variaties in Australische rotsen zijn echter beter belicht, waardoor we de variaties met een veel hogere resolutie kunnen bestuderen.
Onze analyse van de ijzerformatie van de Australische banden toonde aan dat de rotsen meerdere schalen van periodieke variaties bevatten die zich ongeveer herhalen met intervallen van 10 en 85 cm van 4 en 33 inch. Wanneer we deze diktes combineren met de snelheid waarmee de sedimenten werden afgezet, vinden we dat deze periodieke veranderingen ongeveer elke 11.000 jaar en 100.000 jaar plaatsvonden.
Daarom suggereerde onze analyse dat de cyclus van 11.000 waargenomen in de rotsen waarschijnlijk verband houdt met een klimatologische introductiecyclus, die een veel kortere periode heeft dan de huidige 21.000 jaar. Vervolgens gebruikten we deze preventieve verwijzing naar: Bereken de afstand tussen de aarde en de maan 2,46 miljard jaar geleden (Opent in een nieuw tabblad).
We ontdekten dat de maan op dat moment de aarde ongeveer 37.280 mijl (60.000 km) naderde (die afstand is ongeveer 1,5 keer de afstand). aardomtrek). Dit zou de lengte van de dag veel korter maken dan nu, met ongeveer 17 uur in plaats van de huidige 24 uur.
De dynamiek van het zonnestelsel begrijpen
Onderzoek in de astronomie heeft modellen opgeleverd voor: Ons zonnestelsel vormgeven (Opent in een nieuw tabblad)En de Opmerkingen voor de huidige voorwaarden (Opent in een nieuw tabblad).
Onze studie en Sommige onderzoeken door anderen (Opent in een nieuw tabblad) Het is een van de weinige manieren om echte gegevens te krijgen over de evolutie van ons zonnestelsel, en het zal nodig zijn Toekomstige modellen van het aarde-maansysteem (Opent in een nieuw tabblad).
Het is echt verbazingwekkend dat de vroegere dynamiek van het zonnestelsel kan worden bepaald door kleine verschillen in oude sedimentaire gesteenten. Er is echter een belangrijk gegevenspunt dat ons geen volledig begrip geeft van de evolutie van het aarde-maansysteem.
We hebben nu andere betrouwbare gegevens en nieuwe modelleringsmethoden nodig om de evolutie van de maan door de tijd te volgen. En ons onderzoeksteam is al op zoek gegaan naar de volgende set stenen die ons zouden kunnen helpen meer aanwijzingen te vinden over de geschiedenis van het zonnestelsel.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd van Gesprek (Opent in een nieuw tabblad) Onder een Creative Commons-licentie. Lees de origineel artikel (Opent in een nieuw tabblad).
Volg alle problemen en discussies van Expert Voices – en neem deel aan de discussie – op Facebook en Twitter. De geuite meningen zijn die van de auteur en komen niet noodzakelijk overeen met die van de uitgever.
‘Webgeek. Wannabe-denker. Lezer. Freelance reisevangelist. Liefhebber van popcultuur. Gecertificeerde muziekwetenschapper.’
