Новини науки

На Землі ми відчуваємо зиму, весну, літо та осінь завдяки особливому градусу осі обертання Землі, і на це дуже впливає оточення планети. Пори року є й на інших планетах, але там вони можуть мати інший вигляд

Потрібно розуміти, що далеко не на кожній планеті є регулярні зміни так званих сезонів як на Землі: кожні кілька місяців, приблизно в один і той самий час. Річ у тому, що регулярна структура пір року на нашій планеті є унікальною.

Зокрема, вісь обертання уздовж Північного та Південного полюсів, не зовсім узгоджується з вертикальною віссю, перпендикулярною до орбіти Землі навколо Сонця.

Цей невеликий нахил має великі наслідки для всього, від пір року до циклів льодовиків. Величина цього нахилу може навіть визначити, чи придатна планета для життя, заявила астрофізик Гунджи Лі з Технологічного інституту Джорджії.

Сезони на Землі

На ідеально вирівняній планеті, де вісь обертання збігається з орієнтацією орбіти навколо Сонця, не існувало б пір року. Однак завдяки нахилу у 23 градуси від вертикалі, у різні періоди року різні ділянки Землі отримують різну кількість сонячного світла. Цей механізм визначає зміну сезонів, роблячи їх передбачуваними та стабільними.

Низький нахил осі обертання означає рівномірний розподіл сонячного світла вздовж екватора, тоді як високий нахил призводить до надзвичайно гарячих або холодних полюсів.

Лі попереджає, що якщо нахил перевищить 54 градуси, це може призвести до зворотної зональності, де екватор буде покритий льодом, а полюс стане теплим.

По суті, якщо нахил має великі та непередбачувані варіації, сезонні коливання на планеті стають дикими та важко передбачуваними. Різка, велика зміна нахилу може перетворити всю планету на сніжну кулю, де вона вся покрита льодом.

Спін-орбітальні резонанси

Більшість планет не є єдиними у своїх сонячних системах. Одні космічні об’єкти можуть порушувати орбіту інших, що може призводити до змін у формі їхніх орбіт і нахилу орбіти. Спін-орбітальний резонанс може спричинити коливання нахилу, коли планета коливається навколо своєї осі.

Марс коливається навколо своєї осі більше, ніж Земля, навіть якщо вони нахилені приблизно однаково. І це насправді пов’язано з обертанням Місяця навколо Землі. Земля і Марс мають подібну частоту прецесії обертання, яка відповідає орбітальним коливанням – складовим для спін-орбітального резонансу.

Але у Землі є масивний Місяць, який притягує вісь обертання Землі та спонукає її до швидшої прецесії. Ця трохи швидша прецесія запобігає виникненню спін-орбітальних резонансів. Отже, Місяць стабілізує нахил Землі, і Земля не коливається навколо своєї осі так сильно, як це робить Марс. Це одна з причин, чому на Червоній планеті такі несприятливі умови. Там також є свої зміни сезонів, просто вони не такі стабільні, як на Землі.

З виявленням тисяч екзопланет, вчені звернули увагу на Kepler-186f, планету в населеній зоні. Дослідження Лі показало, що ця планета, подібно до Землі, має фіксований нахил, що сприяє стабільності пір року. Навіть без великого Місяця на ньому немає різких змін або непередбачуваних пір року, як на Марсі.

Це відкриває цікаві перспективи для майбутніх досліджень про те, який вигляд мають зміни пір року на інших планетах у Всесвіті, і наскільки вони можуть бути населеними.

Раніше ЗМІ писали, що протягом наступних десятиліть NASA планує в рамках місій відправити астронавтів на Марс та Місяць, і побудувати там перші бази. І разом з людьми досліджувати космос відправляться деякі тварини.