Con metà delle dimensioni della Terra e un decimo della sua massa, Marte è un peso piuma tra i pianeti. Eppure, una nuova ricerca rivela fino a che punto Marte stia silenziosamente influenzando l’orbita terrestre e plasmando i cicli che determinano i pattern climatici a lungo termine, comprese le ere glaciali. Lo studio è pubblicato sulla rivista Publications of the Astronomical Society of the Pacific. Stephen Kane, professore di astrofisica planetaria presso l’UC Riverside, ha avviato questo progetto nutrendo dubbi sui recenti studi che collegano gli antichi pattern climatici della Terra alle spinte gravitazionali di Marte. Questi studi suggeriscono che gli strati di sedimenti sul fondale oceanico riflettano i cicli climatici influenzati dal Pianeta Rosso, nonostante la sua distanza dalla Terra e le sue piccole dimensioni.
“Sapevo che Marte avesse un certo effetto sulla Terra, ma davo per scontato che fosse minuscolo“, ha detto Kane. “Pensavo che la sua influenza gravitazionale fosse troppo piccola per essere facilmente osservata nell’ambito della storia geologica della Terra. Ho deciso di verificare le mie ipotesi”.
Per farlo, Kane ha eseguito simulazioni al computer del comportamento del Sistema Solare e delle variazioni a lungo termine dell’orbita e dell’inclinazione terrestre che regolano il modo in cui la luce solare raggiunge la superficie nel corso di decine di migliaia o milioni di anni.
Come Marte modella i cicli climatici della Terra
Questi cicli di orbita e posizione variabili, chiamati cicli di Milankovitch, sono fondamentali per comprendere come e quando iniziano e finiscono le ere glaciali. Un’era glaciale è un lungo periodo in cui il pianeta presenta calotte glaciali permanenti ai poli. La Terra ha attraversato almeno cinque grandi ere glaciali nel corso dei suoi 4,5 miliardi di anni di storia. La più recente è iniziata circa 2,6 milioni di anni fa ed è ancora in corso.
Un ciclo di Milankovitch è guidato principalmente dall’attrazione gravitazionale di Venere e Giove e impiega 430.000 anni per completarsi. In questo arco di tempo, il percorso della Terra attorno al Sole passa gradualmente da quasi circolare a più allungato, per poi tornare indietro. Questo cambiamento nella forma orbitale influenza la quantità di energia solare che raggiunge il pianeta e può influenzare l’avanzamento o il ritiro delle calotte glaciali.
Quel ciclo di 430.000 anni è rimasto intatto nelle simulazioni di Kane, indipendentemente dalla presenza o meno di Marte. Ma quando Marte è stato rimosso, altri due cicli principali, uno che impiega 100.000 anni per completarsi e un altro che dura 2,3 milioni di anni, sono scomparsi del tutto.
“Quando si rimuove Marte, quei cicli svaniscono“, ha detto Kane. “E se si aumenta la massa di Marte, diventano sempre più brevi perché Marte ha un effetto maggiore”.
Questi cicli influenzano la circolarità o l’allungamento dell’orbita terrestre (la sua eccentricità), il momento del massimo avvicinamento della Terra al Sole e l’inclinazione del suo asse di rotazione (la sua obliquità). Questi influenzano la quantità di luce solare ricevuta dalle diverse parti della Terra, che a sua volta influenza i cicli glaciali e i pattern climatici a lungo termine. I risultati di Kane mostrano che Marte gioca un ruolo misurabile in entrambi.
Risultati inaspettati e implicazioni più ampie
“Più un pianeta è vicino al Sole, più è dominato dalla gravità solare. Poiché Marte è più lontano dal Sole, ha un effetto gravitazionale sulla Terra maggiore di quanto non farebbe se fosse più vicino. Ha un impatto maggiore“, ha detto Kane.
Una delle scoperte più inaspettate è stata l’influenza della massa di Marte sulla velocità con cui cambia l’inclinazione terrestre. La Terra è attualmente inclinata di circa 23,5 gradi e questo angolo varia leggermente nel tempo. “Man mano che la massa di Marte aumentava nelle nostre simulazioni, la velocità di variazione dell’inclinazione terrestre diminuiva“, ha detto Kane. “Quindi, aumentare la massa di Marte ha una sorta di effetto stabilizzante sulla nostra inclinazione“.
La ricerca non solo quantifica l’influenza di Marte sull’orbita terrestre, ma suggerisce anche implicazioni più ampie. Le simulazioni di Kane suggeriscono che anche piccoli pianeti esterni in altri sistemi solari potrebbero silenziosamente plasmare la stabilità di mondi che potrebbero ospitare la vita. “Quando osservo altri sistemi planetari e trovo un pianeta delle dimensioni della Terra nella zona abitabile, i pianeti più lontani nel sistema potrebbero avere un effetto sul clima di quel pianeta simile alla Terra“, ha affermato Kane.
I risultati sollevano anche altri interrogativi su come la Terra potrebbe essersi evoluta in modo diverso. I periodi glaciali hanno causato la riduzione delle foreste e l’espansione delle praterie, con cambiamenti che hanno determinato cambiamenti evolutivi chiave come la camminata eretta, l’uso di utensili e la cooperazione sociale. “Senza Marte, l’orbita terrestre perderebbe importanti cicli climatici“, ha aggiunto Kane. “Che aspetto avrebbero gli esseri umani e gli altri animali se Marte non ci fosse?“.