Un día es el momento para que la Tierra haga una rotación completa sobre su eje, un año es el momento para que la Tierra haga una revolución alrededor del Sol - recordatorios de que las unidades básicas de tiempo y períodos en la Tierra están íntimamente relacionadas con el planetamovimiento en el espacio en relación con el Sol. De hecho, la mayoría de las veces vivimos nuestras vidas al ritmo de estos ciclos astronómicos.
Lo mismo ocurre con los ciclos climáticos. Los ciclos de la luz solar diaria y anual causan los cambios familiares de temperatura y las estaciones. En escalas de tiempo geológico miles a millones de años, las variaciones en la órbita de la Tierra son los marcapasos de las edades de hielo.los llamados ciclos de Milankovitch. Los cambios en los parámetros orbitales incluyen la excentricidad la desviación de una órbita circular perfecta, que se puede identificar en los archivos geológicos, como una huella digital.
La datación de los archivos geológicos ha sido revolucionada por el desarrollo de una llamada escala de tiempo astronómica, un "calendario" del pasado que proporciona edades de períodos geológicos basados en la astronomía. Por ejemplo, los ciclos en mineralogía o química de los archivos geológicos puedencoincidir con los ciclos de una solución astronómica parámetros astronómicos calculados en el pasado desde el cálculo de las órbitas planetarias hacia atrás en el tiempo. La solución astronómica tiene un reloj incorporado y proporciona una cronología precisa para el registro geológico.
Sin embargo, los geólogos y los astrónomos han luchado por extender la escala de tiempo astronómica más allá de unos cincuenta millones de años debido a un obstáculo importante: el caos del sistema solar, que hace que el sistema sea impredecible más allá de cierto punto.
en un nuevo estudio publicado en la revista ciencia , Richard Zeebe de la Universidad de Hawai'i en Manoa y Lucas Lourens de la Universidad de Utrecht ahora ofrecen una forma de superar el obstáculo. El equipo utilizó registros geológicos de núcleos de perforación en aguas profundas para restringir la solución astronómica y, a su vez,usó la solución astronómica para extender la escala de tiempo astronómico en aproximadamente 8 millones de años. La aplicación adicional de su nuevo método promete llegar aún más atrás en el tiempo, un paso y un registro geológico a la vez.
Por un lado, Zeebe y Lourens analizaron datos de sedimentos de núcleos de perforación en el Océano Atlántico Sur a través del Paleoceno tardío y el Eoceno temprano, hace aproximadamente 58-53 millones de años Ma. Los ciclos de sedimentos mostraron una notable expresión de unoparámetro particular de Milankovitch, la excentricidad orbital de la Tierra. Por otro lado, Zeebe y Lourens calcularon una nueva solución astronómica denominada ZB18a, que mostró un acuerdo excepcional con los datos del núcleo de perforación del Atlántico Sur.
"Esto fue realmente sorprendente", dijo Zeebe. "Teníamos esta curva basada en datos de sedimentos de más de 50 millones de años perforados del fondo del océano y luego la otra curva basada completamente en la física y la integración numérica delsistema solar. Por lo tanto, las dos curvas se derivaron de manera totalmente independiente, pero parecían casi gemelas idénticas ".
Zeebe y Lourens no son los primeros en descubrir tal acuerdo; el avance es que su ventana de tiempo es mayor a 50 Ma, donde las soluciones astronómicas no están de acuerdo. Probaron 18 soluciones publicadas diferentes, pero ZB18a ofrece la mejor coincidencia con los datos.
Las implicaciones de su trabajo van mucho más allá. Usando su nueva cronología, proporcionan una nueva era para el límite Paleoceno-Eoceno 56.01 Ma con un pequeño margen de error 0.1%. También muestran que el inicio de unEl gran evento climático antiguo, el Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno PETM, ocurrió cerca de un máximo de excentricidad, lo que sugiere un desencadenante orbital para el evento. El PETM se considera el mejor paleoanálogo para la liberación de carbono antropogénico presente y futuro, pero elEl desencadenante de PETM ha sido ampliamente debatido. Sin embargo, las configuraciones orbitales en ese momento y ahora son muy diferentes, lo que sugiere que los impactos de los parámetros orbitales en el futuro probablemente serán menores que hace 56 millones de años.
Zeebe advirtió, sin embargo, "Nada de esto mitigará directamente el calentamiento futuro, por lo que no hay razón para minimizar las emisiones antropogénicas de carbono y el cambio climático".
Con respecto a las implicaciones para la astronomía, el nuevo estudio muestra huellas digitales inconfundibles del caos del sistema solar alrededor de 50 Ma. El equipo encontró un cambio en las frecuencias relacionadas con las órbitas de la Tierra y Marte, lo que afecta su modulación de amplitud a menudo llamado "ritmo" en la música.
"Se puede escuchar la modulación de amplitud al afinar una guitarra. Cuando dos notas son casi iguales, esencialmente se escucha una frecuencia, pero la amplitud varía lentamente, eso es un latido", explicó Zeebe. En sistemas no caóticos, las frecuenciasy los latidos son constantes a lo largo del tiempo, pero pueden cambiar y cambiar en sistemas caóticos llamada transición de resonancia. Zeebe agregó: "El cambio en los latidos es una clara expresión de caos, lo que hace que el sistema sea fascinante pero también más complejo. Irónicamente, elEl cambio en los latidos también es precisamente lo que nos ayuda a identificar la solución y extender la escala de tiempo astronómica ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Hawaii en Manoa . Original escrito por Marcie Grabowski. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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