Il clima terrestre ha oscillato tra ere glaciali e periodi più caldi per milioni di anni, guidato da sottili cambiamenti nell’orbita del nostro pianeta e nell’inclinazione assiale. Queste variazioni, note come cicli di Milankovitch, si verificano perché la Terra non orbita attorno al Sole in modo isolato. L’attrazione gravitazionale di altri pianeti esercita costantemente una trazione sulla Terra, alterandone lentamente il percorso orbitale, l’inclinazione del suo asse e la direzione dei suoi poli. Mentre gli astronomi sanno da tempo che Giove e Venere svolgono un ruolo importante in questi cicli, una nuova analisi dettagliata rivela che anche Marte, pur essendo molto più piccolo dei giganti gassosi, esercita un’influenza sorprendentemente forte sui ritmi climatici della Terra.
I ricercatori guidati da Stephen Kane hanno eseguito simulazioni al computer che hanno variato la massa di Marte da zero a 10 volte il suo valore attuale, monitorando come questi cambiamenti abbiano influenzato le variazioni orbitali della Terra nel corso di milioni di anni. I risultati, pubblicati sul server di preprint arXiv, stabiliscono che Marte è un fattore chiave nel determinare le stagioni sulla Terra.
Cicli climatici e massa di Marte
La caratteristica più stabile in tutte le simulazioni è stato il ciclo di eccentricità di 405.000 anni, guidato dalle interazioni tra Venere e Giove. Questo “metronomo” persiste indipendentemente dalla massa di Marte, fornendo un ritmo costante alla base delle variazioni climatiche terrestri. Tuttavia, i cicli più brevi di circa 100.000 anni che scandiscono le transizioni delle ere glaciali dipendono in modo critico da Marte. Man mano che Marte diventa più massiccio nelle simulazioni, questi cicli si allungano e acquisiscono potenza, in linea con un migliore accoppiamento tra i moti orbitali dei pianeti interni.
Forse la cosa più sorprendente è che, quando la massa di Marte si avvicina allo zero nei modelli, un pattern climatico cruciale scompare completamente. Il “grande ciclo” di 2,4 milioni di anni, che causa fluttuazioni climatiche a lungo termine, esiste solo perché Marte ha una massa sufficiente a creare la giusta risonanza gravitazionale. Questo ciclo, legato alla lenta rotazione delle orbite della Terra e di Marte, influenza la quantità di luce solare ricevuta dalla Terra nel corso di milioni di anni.
Anche l’inclinazione assiale della Terra, o obliquità, risponde all’influenza gravitazionale di Marte. Il familiare ciclo di obliquità di 41.000 anni che appare nei registri geologici si allunga man mano che Marte diventa più massiccio. Con un Marte dieci volte più pesante della realtà, questo ciclo si sposta verso un periodo dominante di 45.000-55.000 anni, alterando drasticamente il pattern di crescita e ritiro della calotta glaciale.
Implicazioni per gli esopianeti e l’abitabilità
Questa nuova scoperta ci aiuta anche a valutare l’abitabilità di esopianeti simili alla Terra, comprendendo l’impatto di altri pianeti nello stesso sistema. Un pianeta terrestre con un vicino massiccio nella giusta configurazione orbitale potrebbe subire variazioni climatiche che impediscono il congelamento incontrollabile o rendono le sue stagioni più favorevoli alla vita.
La ricerca dimostra che i cicli di Milankovitch della Terra non riguardano solo la Terra e il Sole. Sono il prodotto di tutto il nostro vicinato planetario, con Marte che svolge un ruolo di supporto inaspettatamente importante nel plasmare il nostro clima.