地質学者は、15億年前の1日の期間を明らかにしました

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ビデオ: グランドキャニオンの地質学 地球20億年の記憶と不整合の謎 2022, 12月
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Anonim
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アメリカの地質学者は、約14億年前の原生代では、地球から月までの距離が現在よりも約10%短く、1日の長さがわずか18.7時間であることを発見しました。科学者たちは、原生代の岩石中の銅とアルミニウムの濃度の変動の統計分析の結果に基づいてこの結論に達しました。これらの周期的な変化は、地球の気候の周期的な変化に関連しており、したがって、太陽系の他の物体に対する惑星の位置を特徴づけると、地質学者は全米科学アカデミーの議事録に書いています。

ミランコビッチサイクルは、地球の地球規模の気候変動、特に氷期と間氷期の変化の主な理由の1つと考えられています。これらのサイクルは、太陽系の月、地球、太陽、およびその他の物体の相対的な位置の変化を長期間(数万年から数十万年程度)にわたって決定します。これにより、当たる太陽光の量が変動します。地球。これらの気候サイクルの分析は、最も強力な地質年代学的ツールの1つですが、このアプローチの信頼性は、調査対象の岩石の年齢が上がるにつれて著しく低下します。たとえば、5,000万年以上前の地質岩の場合、その精度はかなり低くなります。これは主に、数億年前の太陽系における物体の相互影響に関する正確な情報が不十分であったためです。

ウィスコンシン大学マディソン校のアメリカの地質学者StephenR.Meyersとコロンビア大学のAlbertoMalinvernoは、既知の地質データの統計分析を使用して、原生代の地球軌道のパラメーターを推定することを可能にする方法を開発しました。これを行うために、科学者は約14億年前のXiaolin層で採取された岩石の地質学的組成によってミランコビッチサイクルを研究しました。地質学者は、地球の周期的な気候変動が最も明確に表現されている黒色頁岩と珪質頁岩のサンプルに含まれる銅とアルミニウムの含有量に最大限の注意を払いました。

銅とアルミニウムの量の比率の変動に関する地質学的データを分析するために、科学者はベイズインバージョン法を使用しました。これにより、岩石の形成中の堆積速度を推定することができました。そして、地質学者は、沈降速度のダイナミクスから、地球の歳差係数と、太陽系の最も近い4つの惑星の軌道への重力の影響の寄与を計算しました(個別およびペアの両方)。これらのデータから、科学者は地球の軌道の主要なパラメータ、その振動の周波数、および1日の期間と、地球から月までの距離を非常に高い精度で計算することができました。

1、40億年前の1日の期間は18、7時間であり、地球から月までの距離は341,000キロメートル(現在は384千キロメートル以上)であることが判明しました。同時に、これらの値と取得された他のデータの誤差は約1%であり、場合によってはそれよりも小さかった。原生代における1つの地球規模の気候サイクル(氷期および間氷期の変化を伴う)の期間は約14、000年であり、これは現在のほぼ2分の1です。科学者によると、これらのデータは、原生代で発生した潮汐過程の散逸の減少の仮説を間接的に確認しています。

比較のために、科学者たちは始新世に属するクジラの尾根で採取された岩石の分析からのデータを同様に調べました-その年齢は約5500万年です。始新世では、予想通り、地球の軌道のパラメータはすでに現代のものに非常に近かった。一日の長さは今よりほんの数分短く、月から地球までの距離は現代のものとは異なっていた。わずか約1300キロ。

研究の著者は、彼らによって提案された方法が、太陽系における地球の運動のパラメータを時間的および空間的の両方で定量的に(そしてかなり小さな誤差で)推定することを可能にし、その結果、開発の比較的早い段階での太陽系のダイナミクスに関するデータを明確にします。

この作品の著者によって考慮された、地球の楕円軌道の形状に影響を与える要因の1つは、木星と金星の共同重力の影響です。それらの影響は、40万年以上の1サイクルの持続時間で軌道の平坦化と伸長につながります。最近、同じく地質学的データを使用している科学者は、このプロセスの周期的な性質が少なくとも過去2億1500万年の間一定のままであることを発見しました。

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