太阳系的讨提太阳动力学稳定性是地理学研讨的核心问题之一。1812年,醒亿系混学网法国闻名地理学家和数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯曾提出,年前依据行星的为新闻科男人爱爱的感觉 初始方位和万有引力定律,理论上能够康复一切行星的多学沌行运动轨迹。但是科研,实际情况因N体问题而杂乱,讨提太阳行星间的醒亿系混学网引力共振导致太阳系出现混沌特性,细小的年前初始条件差异即可引发轨迹不行猜测的“蝴蝶效应”。虽然依托现代超级计算机和高精度的为新闻科数值模型,地理学家能够猜测6千万年内的多学沌行男人插入的感觉 行星轨迹演化,但打破这一时刻束缚,科研有必要依托地质记载的讨提太阳反演研讨。
地球轨迹参数(偏心率、岁差和斜率)受太阳系内行星引力相互效果影响,出现周期性改变。其间,火星与地球的引力效果导致的超长偏心率周期(现为240万年),极易遭到太阳系混沌行为的影响,周期值改变可达数百万年。这些地球轨迹参数改变经过调控地表日照量,直接影响全球气候改变,并在堆积地层中留下记载。女人被进入的感觉 因而,经过剖析堆积记载中的火星-地球超长偏心率周期改变,能够反演深时太阳系的混沌行为。我国准噶尔盆地发育完好的中新生代陆相堆积记载,为处理上述问题供给了宝贵的资料。
近来,中国科学院南京地质古生物研讨所副研讨员房亚男、研讨员沙金庚、研讨员张海春、研讨员王博与美国哥伦比亚大学教授Paul Olsen等国内外同行,经过对准噶尔盆地早侏罗世晚期三工河组陆相堆积地层展开高分辨率的地理旋回地层学、堆积学、高潮是怎么样的感觉 地球化学和孢粉学等多学科归纳研讨,提醒了中生代前期激烈的火星-地球超长偏心率改变,为束缚深时太阳系混沌行为供给了要害依据。研讨初次发现Jenkyns事情(约1.8亿年前的全球快速升温事情,也被称为托阿尔期大洋缺氧事情)与火星-地球超长偏心率符合,Jenkyns期间全球变暖或许扩大了海洋或深水湖泊环境中超长偏心率调制的碳动摇。相关成果于北京时刻7月1日在线发表于世界闻名归纳期刊《美国科学院院报》(PNAS)上。
晚三叠世至早侏罗世(距今2.37-1.75亿年),准噶尔盆地坐落潘吉亚超级大陆高纬度区域,是一个大型浅水湖泊体系。经过体系剖析影响有机碳同位素动摇的首要要素(包含有机质来历、微生物降解、低有机碳样品的污染、大气CO。2。 碳同位素组成、植物群改变和环境要素等),研讨发现三工河组中有机质首要由陆地高等植物组成,有机碳同位素动摇的首要操控要素是大气CO。2。 碳同位素组成的改变。进一步的地理旋回地层学剖析标明,三工河组有机碳同位素中记载了160万年的火星-地球超长偏心率周期。这一周期经过调控全球可交换碳库,驱动大气CO。2。 碳同位素组成周期性动摇,最终被陆地高等植物记载下来。结合已识别出的晚三叠世180万年和早侏罗世前期240万年周期,显现火星-地球超长偏心率周期在中生代前期阅历了明显改变,为深时太阳系混沌行为供给了要害依据。
此外,研讨团队还准确限制了Jenkyns事情在三工河组中的地层方位,并将其地理时代标尺与全球多个经典Jenkyns事情剖面进行了高精度比照。三工河组Jenkyns事情层位Classopollis孢粉高度富集,这标明其时准噶尔盆地气候干旱且高温,或许与开鲁-菲拉超级火山喷射引发的全球气温升高相关。研讨发现,三工河组Jenkyns事情正好对应一个160万年超长偏心率周期引起的碳同位素负偏期,但其表现出的有机碳同位素动摇远低于传统海洋或深湖记载中的异常值,仅仅多个超长偏心率周期引起的全球碳动摇中的一个。这一现象标明,Jenkyns事情期间全球变暖或许扩大了海洋或深水湖泊环境中超长偏心率调制的碳动摇,而处于浅水环境的准噶尔盆地,或许愈加实在的反映了其时碳循环的实质状况。
本研讨为限制深时太阳系混沌行为,过滤有用的地理处理方案,查验行星初始方位和验证重力模型供给了重要头绪,一起,为提醒地球外力(轨迹)和内力(构造运动—超级火山喷射)对地球碳循环与气候的影响供给了重要依据。研讨成果有助于提醒深时全球变暖事情的机制和进程,从而深化咱们对未来气候改变的了解。
本研讨得到国家自然科学基金和中国科学院的一起赞助。
论文相关信息:Fang Yanan, Olsen P. E., Sha Jingeng, Whiteside J. H., Chengguo Guan, Ikeda M., Li Sha, Zheng Daran, Zhang Haichun, Wang Bo, 2025. Jurassic constrains on the chaotic Mars-Earth eccentricity cycle linked to the volcanically induced Jenkyns event. PNAS, ?doi:https://doi.org/10.1073/pnas.2419902122.。
图1 准噶尔盆地郝家沟剖面三工河组野外工作相片。 ?
图2 如今和早侏罗世准噶尔盆地方位图。 ?
图3 40万年长偏心率调谐后的三工河组岩性柱状图(A)、孢粉相对含量(B)、色彩(C)、堆积相和相对湖平面改变曲线(D)、总有机碳含量(TOC)(E)、有机碳同位素(F)及相应的160万年火星-地球超长偏心率和40万年木星-金星长偏心率滤波。 ?
图4 Karoo-Ferrar超级大火成岩省年纪散布与40万年长偏心率调谐后的准噶尔盆地有机碳同位素、英国Mochras Farm有机碳同位素、日本Inuyama生物硅通量和法国Sancerre磁化率。各剖面经过T-OAE碳同位素最负点相连,时刻标尺来自Inuyama地理时代标尺。 ?
图5地理处理方案中的火星-地球超长偏心率周期与地质记载比照。 ?
(原标题:多学科研讨提醒1.8亿年前太阳系混沌行为和全球碳循环改变)。
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