Ciclos de Milankovitch
Os ciclos de Milankovitch são pequenos, lentos mas regulares mudanças na órbita da Terra ao redor do Sol, e a inclinação do eixo da Terra.
A dinâmica é complexa. As mudanças afetam a "insolação" (a luz do sol caindo sobre partes da Terra). Isto leva a ciclos de clima na Terra, em torno de 21.000, 41.000 anos, 100.000 e 400.000 anos. Todo este campo ainda está sob pesquisa ativa.
Usando a matemática aplicada, Milanković previu que variações na excentricidade, inclinação axial e precessão da órbita da Terra causaram padrões climáticos na Terra.
Teorias astronômicas semelhantes haviam sido avançadas no século XIX por Joseph Adhemar, James Croll e outros. No entanto, a princípio não havia nenhuma evidência datada confiável. A questão não foi resolvida até que os núcleos do oceano profundo fossem tomados e um artigo publicado na revista Science em 1976.
A natureza dos sedimentos pode variar de forma cíclica, e estes ciclos podem ser exibidos no registro sedimentar. Aqui, os ciclos podem ser vistos na cor de diferentes estratos
Os planetas que orbitam o Sol seguem órbitas elípticas (ovais) que giram gradualmente ao longo do tempo (pré-cessão apsidal). A excentricidade desta elipse é exagerada para a visualização.
22,1-24,5° da obliquidade da Terra.
Movimento preccessional.
Os ciclos
Forma orbital (excentricidade)
A órbita da Terra é uma elipse. A excentricidade é uma medida do afastamento desta elipse da circularidade. A forma da órbita da Terra varia no tempo entre quase circular e ligeiramente elíptica.
Inclinação axial (obliquidade)
O ângulo da inclinação axial da Terra varia em relação ao plano eclíptico, porque as perturbações de outros planetas deslocam a órbita da Terra.
Quando a obliquidade aumenta, os verões em ambos os hemisférios recebem mais calor e luz do Sol, e os invernos menos. Ao contrário, quando a obliquidade diminui, os verões recebem menos sol e os invernos mais. Estas lentas variações de 2,4° de obliquidade são aproximadamente periódicas. Elas levam cerca de 41.000 anos para mudar entre uma inclinação de 22,1° e 24,5° e voltar novamente.
Pré-cessão axial
A precessão é a oscilação do eixo da Terra. Este movimento giroscópico é devido às forças das marés exercidas pelo sol e pela lua sobre a Terra sólida, que tem a forma de um esferóide oblato e não de uma esfera. O sol e a lua contribuem de forma mais ou menos igual para este efeito. Seu período é de cerca de 26.000 anos.
Quando o eixo aponta para o Sol, um hemisfério polar tem uma diferença maior entre as estações do ano, enquanto o outro tem estações mais amenas. O hemisfério que está no verão no perihelion recebe muito do aumento correspondente da radiação solar, mas esse mesmo hemisfério no inverno no aphelion tem um inverno mais frio. O outro hemisfério terá um inverno relativamente mais quente e um verão mais frio.
Pré-cessão apsidal
Os planetas que orbitam o Sol seguem órbitas elípticas (ovais) que giram gradualmente ao longo do tempo (pré-cessão apsidal).
Além disso, a própria elipse orbital precursora no espaço, principalmente como resultado das interações com Júpiter e Saturno. Isto encurta o período de precessão dos equinócios de 25.771,5 para ~21.636 anos.
Inclinação orbital
A inclinação da órbita terrestre sobe e desce em relação à sua órbita atual com um ciclo que tem um período de cerca de 70.000 anos. Milankovitch não estudou este movimento tridimensional. Este movimento é conhecido como "precessão do eclíptico" ou "precessão planetária".
Os pesquisadores notaram esta deriva e também que a órbita se move em relação às órbitas dos outros planetas. O plano invariável, o plano que representa o momento angular do Sistema Solar, é aproximadamente o plano orbital de Júpiter. A inclinação da órbita da Terra tem um ciclo de 100.000 anos em relação ao plano invariável. Isto é muito semelhante ao período de 100.000 anos de excentricidade. Este ciclo de 100.000 anos coincide estreitamente com o padrão de 100.000 anos da idade do gelo.
Foi proposto que existe um disco de poeira e outros detritos no avião, o que afeta o clima da Terra. A Terra se move através deste avião por volta de 9 de janeiro e 9 de julho, quando há um aumento de meteoros detectados por radar e nuvens noctilucentes relacionadas a meteoros.
Um estudo do núcleo de gelo da Antártida, utilizando as relações oxigênio-nitrogênio nas bolhas de ar presas no gelo, concluiu que a resposta climática documentada nos núcleos de gelo foi impulsionada pela insolação do hemisfério norte, como proposto pela hipótese de Milankovitch. Esta é uma validação adicional da hipótese de Milankovitch por um método relativamente novo. Não é consistente com a teoria da "inclinação" do ciclo de 100.000 anos.
Efeitos da precessão apsidal sobre as estações
Mostrando a procissão apsidal. A maioria das órbitas do Sistema Solar tem uma excentricidade muito menor, tornando-as quase circulares.
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Perguntas e Respostas
P: O que é um ciclo de Milankovich?
R: Um ciclo de Milankovich é uma mudança lenta e regular na órbita da Terra ao redor do Sol e na inclinação do eixo da Terra que afeta a quantidade de luz solar que incide sobre partes da Terra e leva a ciclos climáticos.
P: Quantos ciclos climáticos na Terra são causados pelos ciclos de Milankovich?
R: Os ciclos de Milankovich causam ciclos climáticos na Terra em cerca de 21.000, 41.000 anos, 100.000 e 400.000 anos.
P: Quem previu que as variações na excentricidade, inclinação axial e precessão da órbita da Terra causavam padrões climáticos na Terra?
R: Milutin Milanković previu que as variações na excentricidade, na inclinação axial e na precessão da órbita da Terra causavam padrões climáticos na Terra usando matemática aplicada.
P: Quando as teorias astronômicas dos ciclos de Milanković foram avançadas pela primeira vez?
R: Teorias astronômicas semelhantes dos ciclos de Milankovich foram apresentadas no século XIX por Joseph Adhemar, James Croll e outros.
P: Qual era o problema com os ciclos de Milankovich até 1976?
R: Até 1976, não havia nenhuma evidência datada confiável para resolver a questão do papel dos ciclos de Milankovich nos padrões climáticos da Terra.
P: Quando foram estabelecidas as evidências dos ciclos de Milankovich nos padrões climáticos da Terra?
R: A evidência dos ciclos de Milankovich nos padrões climáticos da Terra foi estabelecida com a publicação de um artigo na Science em 1976, após a coleta de núcleos de oceanos profundos.
P: O campo dos ciclos de Milankovich ainda está em pesquisa ativa?
R: Sim, todo o campo dos ciclos de Milankovich e seus efeitos nos padrões climáticos da Terra ainda está sendo pesquisado ativamente.
