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Astronomical Solutions over Geological Time

Projektbeschreibung

Die Entwicklung der Bewegung unseres Sonnensystems über die Geologie der Erde verstehen

Während sich die Erde um ihre Achse dreht und um die Sonne kreist, ändert sich ihre Bewegung im Laufe der Zeit aufgrund der Anziehungskraft des Mondes und anderer Planeten. Es gibt Hinweise darauf, dass diese Bahnabweichungen über Millionen Jahre das Klima der Erde erheblich verändert haben. Mathematische Modelle, die Änderungen in der Erdumlaufbahn und Erdrotation zur Ableitung von Änderungen in der Erdgeschichte verwenden, haben uns bis zum Ende des Mesozoikums (vor 66 Millionen Jahren) geführt, als das Zeitalter der Dinosaurier endete. Es ist jedoch schwierig, noch weiter in die Vergangenheit „zurückzublicken“. Das EU-finanzierte Projekt AstroGeo geht das Problem in umgekehrter Richtung an; das Forschungsteam plant, die Erdgeschichte heranzuziehen, um die Entwicklung der Umlaufbahn des Sonnensystems früher als bisher möglich vorherzusagen. Eine Datenbank mit Lösungsansätzen wird ein neue Einblicke in die Entwicklung unseres Sonnensystems ermöglichen.

Ziel

According to Milankovitch (1941), some of the large climatic changes of the past originate in the variations of the Earth’s orbit and of its spin axis resulting from the gravitational pull of the planets and the Moon. These variations can be traced over several millions of years (Ma) in the geological sedimentary records. Over the last three decades, the Earth’s orbital and spin solutions elaborated by the PI and his group (Laskar et al, 1993, 2004, 2011) have been used to establish a geological timescale based on the astronomical solution (e.g. Lourens et al, 2004; Hilgen et al, 2012). Nevertheless, extending this procedure through the Mesozoic Era (66-252 Ma) and beyond is difficult, as the solar system motion is chaotic (Laskar, 1989, 1990). It will thus not be possible to retrieve the precise orbital motion of the planets beyond 60 Ma from their present state (Laskar et al, 2011).
The PI's astronomical solutions have been used by geologists to establish local or global time scales. AstroGeo is designed to achieve the opposite. We will use the geological record as an input to break the horizon of predictability of 60Ma resulting from the chaotic motion of the planets. This will be done in a quantitative manner, and aims to provide a template orbital solution for the Earth that could be used for paleoclimate studies over any geological time. This project stems from the achievement of Olsen et al (2019) where for the first time, in a study that involves the PI, it was possible to precisely recover the frequencies of the precessing motion of the inner planets. AstroGeo will not provide a single or a few solutions, but a whole database of solutions that would equally fit all available astronomical observations. This will open a new era where the geological records will be used to retrieve the orbital evolution of the solar system. It will thus open a new observational window for retrieving not only the history of the Earth, but of the entire solar system.

Finanzierungsplan

ERC-ADG - Advanced Grant

Gastgebende Einrichtung

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Netto-EU-Beitrag
€ 2 267 706,00
Adresse
RUE MICHEL ANGE 3
75794 Paris
Frankreich

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Region
Ile-de-France Ile-de-France Paris
Aktivitätstyp
Research Organisations
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Gesamtkosten
€ 2 498 956,00

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