一项最新研究通过计算机模拟,揭示了火星引力对地球长期轨道变化及冰河时代气候周期产生的影响。尽管火星体积远小于地球,但其引力作用在长达数十万至数百万年的时间尺度上,对地球的轨道偏心率及自转轴倾角变化产生了可测量的作用。
该研究由加州大学河滨分校行星天体物理学教授斯蒂芬·凯恩主导,相关论文已发表于《太平洋天文学会期刊》。凯恩最初对火星能显著影响地球气候的观点持怀疑态度,他表示:“我原以为它的引力影响太小,在地球的地质历史中难以观测到。我决定亲自验证一下我的想法。”
研究团队通过模拟太阳系长期动力学行为,特别关注地球轨道的周期性变化,即米兰科维奇周期。这些周期与冰期的发生密切相关。模拟结果显示,在移除火星的假设情景下,地球轨道变化中两个分别长达10万年和230万年的主要周期消失了。“如果把火星移除,这些周期就会消失,”凯恩指出,“如果增加火星的质量,这些周期就会越来越短,因为火星的影响会越来越大。”
该研究还发现,火星的质量甚至会影响地球自转轴倾角的变化速率,对其起到一定的稳定作用。凯恩解释说:“在我们的模拟中,随着火星质量的增加,地球倾斜角度的变化率会降低。”
这项研究不仅量化了火星对地球轨道的影响,也引发了对更广泛问题的思考。凯恩认为,该发现暗示在其他行星系统中,处于外围的较小行星也可能对其宜居带内类地行星的长期气候稳定性产生类似影响。他补充道:“如果没有火星,地球的轨道将错过主要的气候周期。”
更多信息:作者:Stephen R. Kane等,标题:《地球米兰科维奇循环对火星质量的依赖性》,发表于:太平洋天文学会出版物(2025)。











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