新しい研究は、数千万キロメートル離れた「隣人」である火星が、地球が繰り返してきた氷河期の歴史において重要な役割を果たした可能性があることを示唆している。カリフォルニア大学リバーサイド校（UCリバーサイド）の天文学者スティーブン・ケインは、コンピューターシミュレーションを使用して、火星の重力擾乱が非常に長い時間スケールで地球の軌道を変化させ、それによって氷期と間氷期の間の劇的な気候変動を増幅させることを発見した。
世論では、「気候」と「天気」は同じ意味で使われることが多いですが、この 2 つは時間スケールと複雑さの点で異なります。気象の変化は時間、日、週、さらには月単位で測定されますが、気候は数十年、数百年、さらには数百万年にわたる長期システムであり、複数の相互作用する周期的変化が重なっています。よく知られているエルニーニョやラニーニャから、10 ～ 80 年続く十年単位の振動まで、これらは気候システムにおける「短いサイクル」にすぎず、地質学的歴史を真に支配する超長期サイクルと比較すると、依然として「小さい」ものです。
これらの超長周期の中で、科学界にとってより馴染みのあるのは、ミランコビッチ周期の一部として知られる、金星と木星の共同作用によって形成される公転周期です。これらには、約 40 万 5,000 年の「メトロノーム」周期と「モディファイア」周期が含まれており、これらは地球の軌道を円に近い軌道からわずかに楕円形の軌道に引き寄せることにより、太陽からの地球の距離を 1 年かけて大きく変化させます。これにより、地球が受け取る太陽放射量が長い時間スケールで最大約 23% 変動し、氷河期形成の「背景リズム」が生じます。
ケインの最新のシミュレーションは、火星がこの星系における重要なサポートの役割ではなく、秘密の重要な「ミキサー」であることを示しています。彼は当初、火星はそれほど重くなく、遠く離れており、その重力が地球の気候に与える影響はごくわずかであると考えていましたが、数値的な結果によってこの仮定は覆されました。この研究は、火星が太陽系から「除去」されれば、過去約260万年にわたって深氷期と温暖間氷期が頻繁に激しく切り替わるという地球のパターンは存在しなくなる、と指摘している。
現在の主流の理論によれば、金星と木星は地球の軌道に長期的な「ビート」を与え、それが氷河の規模の全体的な変化の大きさを決定するが、氷河期を直接引き起こすわけではない。火星の重力は、これに約 240 万年の「大周期」を加えます。これは、深海の堆積物の裂け目を介して地質学的記録で追跡できます。これらの不連続は、深層海流が特定の段階で非常に強くなり、海底を侵食し、堆積物が蓄積しにくくなり、海底の地層に「隙間」が残るときに発生します。
この大循環の機能は、氷河期をより「寒く」、温暖期を「より暖かく」すると同時に、この 2 つの間の移行の規模と速度を強化することです。火星の長期的な重力擾乱は地球の軌道パラメータを変化させ、太陽放射分布パターンを非常に長い時間スケールで継続的に微調整させ、氷河の拡大と後退の重要な閾値プロセスを引き起こしたり増幅したりする。これはまた、過去数百万年間に地球が経験した一見暴力的な気候変動が、赤い惑星と深い関係がある可能性が高いことを意味します。
この発見の重要性は、惑星の力学そのものを超えて、人類の起源と進化に関する議論に影響を与え始めています。一部の人類学者は、公転周期によって引き起こされた急速な気候変動がアフリカの広い地域で森林から草原への移行を促し、古代人類が生存のために依存していた環境を再形成したと考えている。森林の後退と開けた草原の拡大という圧力を受けて、初期の人類は新たな生態学的ニッチに適応することを余儀なくされ、二足歩行やより大きな脳の発達につながった。
現代人にとって、火星の地球気候の長期的な「制御」は、現在議論されている気候温暖化が、複数の惑星によって長期間にわたって引っ張られる複雑な軌道と気候の背景に重ね合わされていることを思い出させます。人間の活動によって引き起こされる気候変動は非常に短い時間スケールで発生しますが、その影響は最終的には数十万年、さらには数百万年にわたる自然のサイクルの中で形を変え、増幅または減衰します。この壮大な宇宙像において、火星はもはや将来の人類移民の単なる想像上の標的ではなく、地球の気候の歴史の背後にある静かだが重要な「推進者」でもある。