მილანკოვიჩის ციკლები

 XIX საუკუნეში, გეოლოგებმა მოულოდნელი აღმოჩენა გააკეთეს: გაირკვა, რომ ოდესღაც, მყინვარები ხმელეთზე გადმოვიდნენ და თითქმის მთელი ევროპა და ჩრდილოეთ ამერიკა დაფარეს. ამ ზონების გაყინვაზე, შემდეგი გეოლოგიური ნიშნები მიუთითებს. წარმოიდგინეთ, რომ მოძრავი მყინვარი ტრაქტორივით მოქმდებს, გრუნტსა და მთის ქანების აწვება. როცა მყინვარი თავის მაქსიმუმს მიაღწევს და უკუსვლას იწყებს, დარჩნილი მთის ქანების გროვები ქედების ჯაჭვად რჩება – ე.წ. მყინვარის მორენები. ამასთან ერთად, მყინვარის მოძრაობისას (მართალია ძალიან ნელა) ყინულს მთის ქანებიც თან მიაქვს. თუ მყინვარის მიერ წარმოქმნილ ხეობებს შევხედავთ, პარალელურ ღრმა ღარებს შევამჩნევთ. ამ ნაკაწრების წარმომავლობა ადვილი ასახსნელია, თუ წარმოვიდგენთ, რომ მოძრავი მყინვარის ქვედა ნაწილი მთის ქანებზე ქლიბივით ან ზუმფარას (”შკურკა”) ქაღალდივით მოქმედებს. მორენები და ნაკაწრები, ერთ დროს არსებული მყინვარების საუკეთესო მტკიცებულებებია.

 ამ აღმოჩენიდან მალევე, ნათელი გახდა, რომ გამყინვარების პერიოდი არერთხელ დამდგარა დედამიწაზე. როგორც ჩანს, წარსულში ეს პერიოდები გარკვეული ინტერვალებით მეორდებოდა. ХХ საუკუნემდე ვერავინ ხსნიდა, რატომ ხდებოდა ასე, სანამ ამ გამოცანის ამოხსნის საქმეში მეცნიერი მილუტინ მილანკოვიჩი (1879–1958) ჩაერთვებოდა. პირველი მსოფლიო ომის დროს, მილანკოვიჩი ავსტრო-უნგრული არმიის ტყვეობაში ჩავარდა და ბუტაპეშტის ციხეში იქნა გადაყვანილი. საბედნიეროდ მისთვის (და მეცნიერებისთვისაც), კოლეგებმა უნგრეთის აკადემიიდან, სამუშაოსთვის საჭირო პირობები შეუქმნეს – პირობით, რომ არ ეცდებოდა გაქცევას. ის დათანხმდა და მთელი ომის განმავლობაში გამყინვარების პერიოდულობის თეორიაზე მუშაობდა.

 მოვლენა, დედამიწის ორბიტის ცვლილებებთან არის დაკავშირებული (მათ ახლა ”მილანკოვიჩის ციკლებს” უწოდებენ). ნიუტონის მსოფლიო მიზიდულობისა და კეპლერის პირველ კანონთან შესაბამისობაში, მზის სიტემის ყველა პლანეტა მზის გარშემო ელიფსურ ორბიტაზე მოძრაობს. გარდა ამისა, იმპულსის მომენტის შენახვის კანონის თანახმად, თუ დედამიწა თავისი ღერძის გარშემო ბრუნავს, მაშინ ამ ღერძის ორიენტაცია უცვლელი უნდა დარჩეს. რეალურად, მზის სიტემაში მარტო დედამიწა არ არის, მასზე სხვა პლანეტებისა და მთვარის მიზიდულობა მოქმედებს, მცირე, თუმცა მაინც მნიშვნელოვანი ზემოქმედებით, პლანეტის ორბიტაზეც და ბრუნვაზეც. ეს ზემოქმედებები შემდეგნაირად ვლინდება:

 პრეცესია. ღერძი ნელი სიჩქარით კონუსს შემოწერს, ამ მოძრაობას პრეცესია ეწოდება, მისი პერიოდი დაახლოებით 26 000 წელია. სხვადასხვა ეპოქაში ის განსხვავებული მიმართულებით იყო ორიენტირებული.

 ნუტაცია. დედამიწის ღერძი თავისი საშუალო მდგომარეობიდან მცირე რყევებსაც განიცდის, ამას ნუტაცია ეწოდება. ამჟამად, დედამიწის ღერძი მისი  ორბიტის სიბრტყის მიმართ 23⁰-ით არის დახრილი. ყოველ 41 ათას წელიწადში არა მარტო მთვარის ზემოქმედებით, არამედ იუპიტერისაც (შორეული, მზის სისტემის ყველაზე მასიური პლანეტა), დახრის კუთხე 22⁰-მდე მცირდება და შემდეგ ისევ 23⁰ უბრუნდება (დედამიწის ღერძის პრეცესია და ნუტაცია).

 ორბიტის ფორმის ცვლილება. სხვა პლანეტათა ზემოქმედებით იცვლება ორბიტის ფორმაც. ერთ მხარეს წაგრძელებული ელიფსისგან ის წრედ იქცევა, შემდეგ – ელიფსად, საწყისი მიმართულების პერპენდიკულარული მიმართულებით, შემდეგ – ისევ წრედ და ა.შ. ეს ციკლი დაახლოებით 93 ათასი წელიწადი გრძელდება.

 მილანკოვიჩმა დაასკვნა, რომ ეს ფაქტორები მზიური სითბოს რაოდენობაზე მოქმედებს, რომელსაც დედამიწის სხვადასხვა მხარეები იღებს. მაგალითად, პრეცესია, ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს ზაფხულებისა და ზამთრების ხასიათზე მოქმედებს (ხმელეთის ძირითადი ნაწილი და შესაბამისად მყინვართა დიდი ნაწილიც).

 მილანკოვიჩი მიხვდა, დროთა განმავლობაში დედამიწის კლიმატი იცვლება. თუ მზიური სინათლის რაოდენობა, რომელსაც ჩრდილოეთ ნახევარსფერო ღებულობს, მცირდება, მაშინ თოვლი ყოველწლიურად სულ უფრო დიდი ხნით გაჩერდება ზედაპირზე. თოვლი კი მოგეხსენებათ კარგად ირეკლავს სინათლეს და შესაბამისად, კიდევ უფრო აცივდება. დროთა განმავლობაში ძალიან ბევრი თოვლი დაგროვდება და მყინვარები სამხრეთისკენ დაიძვრებიან. ამ ციკლის ბოლოს, როცა ჩრდილოეთი ნახევარსფერო მეტი მზიური ენერგიის მიღებას დაიწყებს, უკუცვლილებები დაიწყება – ყინული ზოგან გადნება, ნიადაგი გაშიშვლდება, რომელიც კარგად შთანთქავს სინათლეს, დედამიწა გათბება, ზემოთ ხსენებული ფაქტორების გამო კი ყინული უკან დაიხევს.

 მილანკოვიჩი თვლიდა, რომ დედამიწის კლიმატზე ეს სამი ციკლი მოქმედებს, რომლებიც გარკვეულ ასტრონომულ ეფექტებთან არის დაკავშირებული. როცა ისინი ერთმანეთს აძლიერებენ, აცივებასა და გამყინვარების პერიოდის დადგომას უნდა ველოდოთ. ეს სამი ფაქტორი განსხვავებული მიმართულებებით მოქმედებენ და მათი ზემოქმედება არ იკრიბება, ამიტომ კლიმატი ჩვეულ მდგომარეობას მალე უბრუნდება. ანუ, გამყინვარების პერიოდები მაშინ ჩნდება, როცა სამი ორბიტული ფაქტორი ერთი მიმართულებით მოქმედებს, ეფექტები იკრიბება და დედამიწის კლიმატს აცივებისკენ უბიძგებს. ჩვენი პლანეტის ისტორიაში ეს მოვლენა არ ერთხელ განმეორებულა.

 უკანასკნელი 3 მილიონი წლის განმავლობაში, მასშტაბური გამყინვარების ოთხი შემთხვევა მაინც უნდა ყოფილიყო, იქამდე კი იყო სხვებიც. უკანასკნელმა გამყინვარების პერიოდმა თავის მაქსიმუმს დაახლოებით 18 ათასი წლის წინათ მიაღწია, ამიტომ ახლანდელს, მეცნიერები გამყინვარებებსშორის პერიოდს მიაკუთვნებენ, რაც საკმაოდ დამაიმედებელი განსაზღვრებაა  (არქტიკული ყინულები დედამიწას ათბობენ; მუდმივი მყინვარი – გაზები ჩრდილოეთიდან; უკუზემოქმედება: კლიმატის ამოფრქვევა; რამდენად ელვარე იყო დედამიწა დინოზავრების ეპოქაში?; მეცნიერებმა დედამიწის „დაკარგული ენერგია“ აღმოაჩინეს; გრენლანდია დნება; ყველაზე ცხელი წლები; სეზონების ცვლილება).