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中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所（以下簡稱南京古生物所）團隊牽頭聯(lián)合國內(nèi)外團隊，在準(zhǔn)噶爾盆地的沉積地層中發(fā)現(xiàn)1.8億年前太陽系的混沌行為通過火星與地球的引力共振，精準(zhǔn)調(diào)控全球碳循環(huán)的節(jié)律。7月1日，相關(guān)研究成果發(fā)表于美國《國家科學(xué)院院刊》。盡管依靠現(xiàn)代超級計算機和高精度數(shù)值模型，天文學(xué)家能夠預(yù)測6000萬年內(nèi)的行星軌道演化，但突破這一時間限制，則必須依靠地質(zhì)記錄的反演研究?；鹦桥c地球的引力作用引起的超長偏心率周期易受太陽系混沌行為的影響，且周期值變化可達數(shù)百萬年。而地球軌道參數(shù)變化通過調(diào)控地表日照量，可以直接影響全球氣候變化，并在沉積地層中留下記錄。因此，分析沉積記錄中的火星-地球超長偏心率周期變化，可反演深時太陽系的混沌行為。我國準(zhǔn)噶爾盆地發(fā)育的連續(xù)中新生代陸相沉積，因完整保存了早侏羅世晚期三工河組的沉積序列，成為破解深時太陽系混沌行為的“天然實驗室”。通過對準(zhǔn)噶爾盆地郝家溝剖面進行天文旋回地層學(xué)、有機碳同位素分析、孢粉學(xué)等多學(xué)科交叉研究，研究人員首次發(fā)現(xiàn)，約1.8億年前的托阿爾期大洋缺氧事件，即Jenkyns全球升溫事件，與火星-地球160萬年超長偏心率周期吻合。晚三疊世至早侏羅世時，準(zhǔn)噶爾盆地曾是大型淺水湖泊系統(tǒng)。其三工河組中有機質(zhì)主要由陸地高等植物組成，有機碳同位素波動的主要控制因素是大氣二氧化碳同位素組成的變化。進一步分析顯示，三工河組有機碳同位素記錄了160萬年的火星-地球超長偏心率周期。這一周期通過調(diào)控全球可交換碳庫，驅(qū)動大氣二氧化碳同位素組成周期性波動，最后被陸地高等植物記錄。結(jié)合晚三疊世180萬年、早侏羅世早期240萬年的周期記錄，研究團隊首次在地質(zhì)記錄中證實中生代早期火星-地球引力周期的混沌演化。論文通訊作者、南京古生物所研究員王博對《中國科學(xué)報》表示，更關(guān)鍵的是，1.8億年前的地球往事恰似一部“氣候啟示錄”——全球變暖可能放大了深水環(huán)境中軌道周期對碳庫的擾動，而淺水湖泊沉積則如同“純凈記錄儀”，真實保留了碳循環(huán)受太陽系引力與火山活動雙重驅(qū)動的本質(zhì)。相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2419902122（原載于《中國科學(xué)報》?2025-07-02?第1版?要聞）