Всесвітній потоп та льодниковий період
Креацентр > Статті > Всесвітній потоп та льодниковий період > Множення теорій Льодовикового періоду

Множення теорій Льодовикового періоду

Дослідники створили багато теорій, щоб пояснити таємниці, що оточують мамонтів, але питання про причини Льодовикового періоду також породили безліч ідей. Теорії льодовикового періоду можна розділити на дві загальні групи. Перша група — позаземна (що сталося в нашій Сонячній системі, або в галактиці Чумацький Шлях, або навіть на Сонці). Друга група теорій — земна. Вони припускають, що щось в кліматі Землі змінилося, і почався Льодовиковий період.

Позаземні теорії

Тільки в середині 1800-х років науковий світ остаточно визнав, що Льодовиковий період дійсно мав місце. У той час причина Льодовикового періоду була вперше приписана втраті сонячного світла. Температура Землі залежить від кількості сонячного світла, що досягає Землі. Відмінності в сонячному світлі викликають холодні полярні й теплі тропічні регіони. Ці відмінності в температурі живлять вітрову систему Землі й штормові рухи. Теорія говорить, що якщо б потужність Сонця можна було якимось чином зменшити, температура в більш високих широтах впала б і призвела до Льодовикового періоду.

Однак ніхто не знає, чи змінилася кількість сонячного світла в минулому. Ніхто не був там, щоб спостерігати таку зміну, і не були проведені спостереження, необхідні для того, щоб ідея була перевірена, як наукова теорія. Це правда, що інтенсивність Сонця трохи змінюється, залежно від кількості сонячних плям, але зміна дуже мала. Наскільки відомо, Сонце підтримувало майже постійну інтенсивність протягом всієї історії Землі. Метеорологічною мовою,передбачувана надійність сонячної енергії називається сонячною постійною.

Навіть якщо б у минулому було менше сонячного світла, ця обставина не обов'язково призвела б до льодовикового періоду. Більш холодні температури менш здатні утримувати водяний пар. Тому кількість дощу, або снігу буде зменшено, а не збільшено.

Інші вчені припустили, що Сонячна система рухалася через пилову хмару, що викликало Льодовиковий період. Вони припускають, що, можливо, ця пилова хмара була брудним рукавом галактики Чумацький Шлях. Пил між Сонцем і Землею буде блокувати деякі сонячні промені й призведе до накопичення льоду. На жаль, ця теорія також страждає від нестачі доказів, а також не передбачає великої кількості снігу, необхідного для виробництва Льодовикового періоду.

Земні теорії

Багато вчених сьогодні стурбовані накопиченням вуглекислого газу в атмосфері, так як більше вуглекислого газу приносить парниковий ефект. Підвищений рівень вуглекислого газу в атмосфері поглинає більше інфрачервоного випромінювання від Землі, нагріваючи нижню атмосферу. І навпаки, якщо б у минулому було менше вуглекислого газу, клімат став би більш прохолодним. Вчені вважають, що під час Льодовикового періоду було приблизно на 30 відсотків менше вуглекислого газу, ніж на початку промислової революції. Це базується на вимірах вуглекислого газу, захопленого в невеликих повітряних бульбашках у льодових щитах Гренландії та Антарктиди.

Інші парникові гази, такі як метан,збільшилися значно більше, ніж вуглекислий газ, але вони мають більш слабкий вплив на парникове потепління. Ці інші парникові гази зручно розглядати з точки зору вуглекислого газу, тому вчені перенесли ці інші парникові гази в еквіваленти вуглекислого газу. Чистий ефект цих інших парникових газів аналогічний збільшенню вуглекислого газу ще на 30 відсотків. Таким чином, «парникові» гази збільшилися на 60 відсотків з моменту промислової революції. Однак це призвело, в кращому випадку, тільки до підвищення глобальної температури на 1°F (0,6°C). Цілком імовірно, що частина цього потепління була викликана не збільшенням парникових газів, а іншими причинами, але давайте припустимо, що так воно й було. Скорочення вуглекислого газу на 30% під час Льодовикового періоду, ймовірно, призведе до зниження температури менше ніж на один градус — недостатньо, щоб почати Льодовиковий період.

Утворення гір може бути використане для пояснення холодного клімату місцевості. Не виключено, що воно могло спровокувати крижаний покрив. Добре відомо, що по мірі підйому в гори температура знижується. Також добре відомо, що гори отримують набагато більше дощу й снігу, ніж сусідні долини. Отже, як свідчить теорія, якби Земля була вище, температура була б холодніше, а снігопад більше.

Однак, хоча гірські райони Північної Америки, Європи й Азії сьогодні високі, у них дуже мало льодовиків, і у них немає крижаного покриву, що покриває їх. Інша проблема полягає в тому, що крижаний покрив у Північній Америці розвинувся над низькими районами північно-східної Канади. Ще одне утруднення полягає в тому, що висота землі в Сполучених Штатах від Північної Дакоти до штату Мен не дуже висока. Таким чином, постулювання того, що утворення гір в минулому викликало Льодовиковий період, зовсім не допомагає. Крім того, високі гори все ще з нами, і немає ніяких крижаних щитів, які вкривають Північну Америку, Європу та Азію.

Ще одна геніальна теорія Льодовикового періоду полягає в тому, що якщо б морський лід розтанув над Північним Льодовитим океаном, підвищене випаровування забезпечило б необхідну вологу на високих широтах. Через скупчення снігу й льоду клімат буде охолоджуватися, а Північний Льодовитий океан знову замерзне й поверне назаднакопичення льоду. Цикл буде постійно повторюватися. Ця теорія дає пояснення багатьом льодовиковим періодам, які, як стверджують вчені, мали місце в останні 2,5 мільйона років геологічного часу.2

У теорії є заслуга в тому, що вона фокусується на необхідній волозі, якою нехтує більшість теорій. Однак цілком імовірно, що доданої вологи буде недостатньо для початку Льодовикового періоду. Це правда, що збільшення випаровування з безльодового Північного Льодовитого океану забезпечить більше снігу в північній Канаді та Євразії. Проте, тепло, яке передається в атмосферу з води протягом зими, швидше за все, збереже континенти занадто теплими протягом літа, щоб сніг і лід могли накопичуватися. Теорія не в змозі пояснити небувале літнє охолодження, необхідне для льодовикового періоду. Крім того, ніхто не згадує, як лід Північного Льодовитого океану міг розтанути, чи є які-небудь докази того, що це відбулося в недавньому минулому. За стандартною думкою, лід на Північному Льодовитому океані не танув, принаймні, протягом останніх передбачуваних мільйонів років геологічного часу.

Рис. 6.1. Вулканічний пил та аерозолі відбивають сонячне світло назад у космос, прохолоджуючи Землю.


Інші теорії припускають збільшення кількості вулканічного пилу, який затримується у верхніх шарах атмосфери, блокуючи частину сонячного світла і, отже, викликаючи більш низькі температури й Льодовиковий період (мал.6.1). Ця теорія також має свої переваги, тому що вулканічний пил і гази приносять більш холодні температури. Проблема в тому, що кожен Льодовиковий період повинен тривати 100 000 років. Вулканічний пил і гази, з іншого боку, випадають зі стратосфери від одного року до декількох років. Для підтримки холодних літніх температур протягом такого тривалого льодовикового періоду потрібно надмірна кількість вулканізму.

Одна відчайдушна теорія говорить про Західно-Антарктичний крижаний щит, який зісковзує з його підводних причалів і виходить у глибокий океан. Коли він плаває в Південному океані, більше сонячного світла відбивається назад у космос і охолоджує землю. Однак зміщення Західно-Антарктичного крижаного щита з його нинішнього місця розташування навряд чи могло сильно змінити кількість сонячного світла, вже відбитого назад у космос. Більш того, якщо сніг та лід якимось чином збільшаться в Південній півкулі за допомогою цього механізму, це буде мати мало впливу в Північній півкулі. Дві півкулі зазвичай діють незалежно одна від одної з невеликим обміном тепла або вологи між ними.

Теорія, яка відмовляється від більшості інших теорій, полягає в тому, що Льодовиковий період просто викликаний випадковими коливаннями клімату. Оскільки невеликі зміни клімату відбуваються в коротких часових масштабах, передбачається, що великі зміни клімату відбуваються протягом тривалих періодів часу. Це твердження підкріплюється складною математикою. Правдоподібність цієї теорії, проте, відкрита для серйозного питання. Згідно того, що прийнято вважати про льодовикові періоди, десять льодовикових періодів регулярно збільшувалися й зменшувалися кожні 100 000 років. Це кидає виклик правилам випадковості. Оскільки теорія не може бути перевірена, вона не може вважатися науковою теорією.

Резюме

Вчені ненавидять теоретичний вакуум. Було важко знайти кілька правдоподібних теорій, щоб пояснити навіть один льодовиковий період. Додатково до цього геологи рано переконалися, що існує багато льодовикових періодів. Таким чином, механізм, який може виробляти більше, ніж один, буде схвалений. Одна конкретна теорія з багатьох нещодавно стала популярною з 1970-х рр. вона називається астрономічною, або міланковічною теорією Льодовикового періоду. Вона не нова; метеорологи раніше відкидали її кілька разів (див. нижче Астрономічна теорія льодовикових періодів).

Коли явище не може бути пояснене існуючими даними, теорії множаться. У 1968 році в книзі про причини зміни клімату Ерік Еріксон нарахував понад 60 теорій про причини Льодовикового періоду. Хоча у багатьох з них є переваги, що заслуговують уваги, у кожної є фатальні недоліки. Присвятивши ціле життя вивченню Льодовикового періоду, Чарльзуорт3 прокоментував стан усіх цих теорій, включаючи астрономічну теорію:

«Феномени плейстоцену [Льодовикового періоду] породили абсолютне буйство теорій, з різними варіаціями "від віддалено можливої до взаємно суперечливої й явно неадекватної"».

Це не говорить багато про теорії Льодовикового періоду; Чарльзуорт по суті говорить, що всі ці теорії — гігантські невдачі. Двадцять два роки потому, в 1979 році, Брайан Джон, згадуючи слова Чарльзуорта, розповідає, що ситуація не покращилася. Насправді, він говорить: «З тих пір все стало ще більш заплутаним...».4

Астрономічна теорія льодовикових періодів


Мал.6.2. Зміна ексцентриситету Землі протягом передбачуваних останніх двох мільйонів років. Одиниці знаходяться в тисячах років.5 (монографія від Американського метеорологічного товариства.)

Багато людей вважають, що Земля рухається навколо Сонця, і це ніколи не змінюється. Однак було виявлено, що орбіта Землі навколо Сонця трохи змінюється. Її шлях перетворюється з кола в злегка сплощене коло, яке називається еліпсом, і назад у коло. Це займе 100 000 років, або близько того, для кожного циклу.

Вчені-еволюціоністи екстраполювали ексцентриситет на мільйони років назад (див. мал.6.2). Різниця орбіт Землі від окружності до еліпса називається ексцентриситетом. Ексцентриситет нуля — це коло.

Сама орбіта Землі обертається навколо Сонця. Особливо це помітно, коли орбіта являє собою еліпс. Такий цикл важко собі уявити. Подумайте про це, як про еліптичний шлях навколо Сонця, і що шлях повільно обертається навколо Сонця. Орбітальний шлях буде здійснювати один оберт приблизно кожні 22 000 років і називається прецесією рівнодення. У нинішній орбіті Землі Сонце ближче всього в січні й далі в липні (мал. 6.3). Приблизно через 11 000 років, Сонце буде ближче до Землі в липні й далі в січні.

Багато хто вчив, що 23,5-градусний нахил земної осі відносно земної орбітальної площини навколо Сонця ніколи не змінюється й викликає пори року. Це правда, що цей нахил викликає сезони. Однак нахил також трохи змінюється з часом. Він коливається взад і вперед від 22,1 градуси до 24,5 градуси й назад до 22,1 градуси. Повний цикл зайняв би 40 000 років, якби не було ніяких інших сил.

Невелике гравітаційне тяжіння Місяця й планет викликає всі ці циклічні зміни орбіти Землі. Варіації невеликі, відповідно, невеликі зміни в кількості сонячного світла навколо земної кулі (мал. 6.3). Зміна сонячної радіації, викликана усіма трьома орбітальними змінними, показана на мал. 6.4. Вчені постулюють, що зменшення сонячного світла в більш високих широтах влітку, спричинене змінами в геометрії орбіти Землі, викличе Льодовиковий період. В якості альтернативи, збільшення сонячного світла влітку призведе до танення крижаного покриву. Оскільки вищевказані зміни сонячного світла є циклічними процесами, це буде сприяти регулярному повторенню кількох льодовикових періодів — приваблива концепція.

Мал.6.3. Присутній ексцентриситет орбіти Землі (сплощений для ілюстрації явища). Пори року відносяться до Північного півкулі.


Джеймс Кролл вперше запропонував астрономічну теорію в кінці 1800-х рр. Вона допомогла переконати вчених вірити в багато льодовикових періодів, а не тільки в один. Згідно теорії в кінці 1880-х років, останній льодовиковий період закінчився близько 70 000 років тому. Наукові докази були зібрані, щоб «довести», що цей час закінчення періоду був істинним. Але, астрономічна теорія не була добре розвинена до 1920-х і 1930-х роках, коли Мілютін Міланкович, сербський метеоролог, розробив багато деталей з більшою точністю. Згідно з переглянутою теорією Міланковича, як часто називають астрономічну теорію, Льодовиковий період досяг свого піку близько 18 000 років тому. Дані, в черговий раз, були змінені, щоб «довести» на цей раз максимум Льодовикового періоду. Незабаром після того, як Міланкович удосконалив теорію, вона піддалася нищівному шквалу критики, головним чином з боку метеорологів. Вона була швидко відкинута в 1950-х і 1960-х роках.

В історії науки досить часто трапляється, що відкинута теорія повертається.6 Це доведено теорією Міланковича. Нова технологія, застосована до глибоких відкладень океанського дна, і наполегливість кількох видатних вчених відродили цю теорію. Ґрунтуючись на властивостях донних відкладень океану, океанографи прийшли до висновку, що було більше 30 різних льодовикових періодів, які регулярно повторювалися, кожен з яких повністю танув протягом так званого міжльодовикового періоду. Деякі навіть вважають таємницю Льодовикового періоду розгаданою.7

Незважаючи на ентузіазм більшості вчених по відношенню до астрономічної теорії, вона має ряд серйозних, швидше за все фатальних, недоліків. Зміни річного сонячного світла у високих широтах, постулюємі теорією, занадто малі, щоб породити Льодовиковий період. Опалення в більш високих широтах залежить тільки частково від кількості сонячного світла. Північне перенесення тепла атмосферою й океанськими течіями також важливе, але здебільшого ігнорується прихильниками цієї теорії. Перехід спеки зменшив би охолоджуючу дію, заподіяну зменшеною сонячністю. Між перенесенням тепла та вже невеликим ефектом зменшеного сонячного світла охолодження буде незначним.

Метеорологи давно знають про цю слабкість в теорії. Це сприяло її більш ранньої смерті. Відомий астроном Фред Хойл8 висловив своє ставлення до теорії Міланковіча, сказавши:

«Якщо б я стверджував, що льодовиковий стан може бути викликаний в кімнаті, щедро забезпеченою взимку зарядженими нічними обігрівачами, просто взявши в кімнату кубик льоду, це припущення було б не більше малоймовірним, ніж теорія Міланковіча».

«Нічні нагрівачі» — це інші процеси, які постачають тепло в більш високі широти, в той час, як кубик льоду являє собою невелике охолодження через астрономічні теорії.

Мал. 6. 4. Чиста зміна сонячної радіації в Ленглі за добу отримало у верхній частині атмосфери Північної півкулі теплове літо за передбачуваний проміжок часу від 160 000 років минулого до 50 000 років у майбутньому. Мінус широта для Південної півкулі. Одиниці знаходяться у тисячах років.9 (монографія від Американського метеорологічного товариства.)


Дані з океанічних відкладів імовірно показують, що 100 000-літній цикл ексцентриситету є найбільш важливим циклом для повторюваних льодовикових періодів. Цей конкретний цикл, однак, є найменшим з трьох орбітальних варіацій на сьогоднішній день. Це майже не викликає зміни річного сонячного світла в більш високих широтах. Вчені сильно спантеличені й шукають вторинний механізм, щоб посилити свою теорію.

Інша серйозна проблема полягає в тому, що цикли льодовикового періоду приблизно відбуваються в один і той же час як у Південній, так і в Північній півкулях. Але зменшення сонячного світла, викликане прецесією рівнодення, зазвичай чергується між півкулями, як показано на мал. 6.4. Коли Північна півкуля має дещо нижчу інтенсивність сонячного світла протягом літа, Південна півкуля має підвищену інтенсивність річного сонячного світла. Оскільки ці дві півкулі зазвичай розділені кліматологічно, ніколи не було дано відповіді на питання: чому передбачувані льодовикові періоди та міжльодовиков'я будуть циклічно чергуватися?

Маючи так багато наукових заперечень проти астрономічної теорії, можна запитати, чому вона така популярна. Я вважаю, що це тому, що очевидні статистичні збіги з глибоководних ядер похитнули більшість вчених. Однак існує багато проблем, пов'язаних з властивостями глибоководних ядер астрономічної теорії. Точні дати необхідні, але не всі методи датування такі точні. На жаль, цифри, які складають статистику, мабуть, мають високу ступінь інтерпретації, змішаної з ними. Ніхто ніколи не знає, скільки є тлумачення й скільки є факту. Інша причина популярності теорії полягає в тому, що така драматична подія, як Льодовиковий період недавнього минулого, потребує пояснення, і будь-яке пояснення краще, ніж нічого — навіть якщо це слабка астрономічна теорія.


Автор: Майкл Дж.Оард

Дата публікації: 1 жовтень 2004 року

Джерело: Answers In Genesis


Переклад: Горячкіна Г.

 Редактор: Недоступ А.


 Посилання:

 1. Майклс, Р. Д. і К. К. Сальников-молодший, Сатанинські гази: очищення повітря в глобальному потеплінні, Cato Institute, Washington, DC, 2000.

 2. Донн, У. Л. і М. Юінг, Теорія вільного від льоду Північного Льодовитого океану; в: Причини кліматичних змін, Дж. М. Мітчелл-молодший (вид.), Метеорологічні монографії 8 (30), American Meteorological Society, Boston, MA, стор. 100-105, 1968.

 3. Чарльзуорт, Д. K., Четвертинна ера, Edward Arnold, London, стор. 1532, 1957.

 4. Джон, Б., Льодовикові періоди: пошук причин; в: Зими світу, Б. С. Джон (вид.), John Wiley&Sons, New York, стор. 57, 1979.

 5. Вернекар, Д. А., Довгий період глобальної зміни прийдешньої сонячної радіації, Метеорологічні монографії 12 (34), Американське метеорологічне суспільство, Бостон, Массачусетс, 1972.

 6. Чарльзуорт, Четвертинна ера, стор. Viii.

 7. Імбрі, Д., і К. П. Імбрі, Льодовикові періоди: рішення таємниці, Enslow Publishers, Short Hills, NJ, 1979.

 8. Хойл, Ф., Лід, остаточна людська катастрофа, Continuum, NewYork, стор. 77, 1981.

 9. Вернекар, Д. А., Довгий період глобальної зміни прийдешньої сонячної радіації, Метеорологічні монографії 12 (34), Американське метеорологічне суспільство, Бостон, Массачусетс, 1972.

Написати коментар