光明日報南京7月5日電（記者蘇雁、光明網(wǎng)記者姬尊雨）太陽(yáng)系的動(dòng)力學(xué)穩定性是天文學(xué)研究的核心問(wèn)題之一。近日，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所科研人員與國內外同行合作，對我國準噶爾盆地早侏羅世晚期三工河組陸相沉積地層開(kāi)展研究，揭示了中生代早期強烈的火星—地球超長(cháng)偏心率變化，為深時(shí)（通常指人類(lèi)出現之前的歷史）太陽(yáng)系混沌行為提供了關(guān)鍵限定證據。相關(guān)成果于7月1日在線(xiàn)發(fā)表于國際期刊《美國科學(xué)院院報》。

法國天文學(xué)家和數學(xué)家皮埃爾-西蒙·拉普拉斯曾提出，根據行星的初始位置和萬(wàn)有引力定律，理論上可以恢復所有行星的運動(dòng)軌跡。然而，實(shí)際情況因多體問(wèn)題而復雜。行星間的引力共振導致太陽(yáng)系呈現混沌特性，微小的初始條件差異即可引發(fā)軌道不可預測的“蝴蝶效應”。憑借現代超級計算機和高精度的數值模型，天文學(xué)家能夠預測6000萬(wàn)年內的行星軌道演化，但突破這一時(shí)間限制，需要依靠地質(zhì)記錄的反演研究。

在距今約2.37~1.75億年的晚三疊世至早侏羅世，準噶爾盆地是一個(gè)大型淺水湖泊系統，三工河組是準噶爾盆地及其周邊山區早侏羅世晚期的陸相沉積地層單元。相關(guān)分析表明，三工河組有機碳同位素中記錄了160萬(wàn)年的火星—地球超長(cháng)偏心率周期。進(jìn)一步的研究數據發(fā)現，火星—地球超長(cháng)偏心率周期在中生代早期經(jīng)歷了顯著(zhù)變化，證明了深時(shí)太陽(yáng)系存在混沌行為。

研究團隊精確限定了托阿爾期大洋缺氧事件（距今約1.8億年前的全球快速升溫事件）在三工河組中的地層位置，研究表明當時(shí)準噶爾盆地氣候干旱且高溫，可能與超級火山噴發(fā)引發(fā)的全球氣溫升高相關(guān)。這次事件正好與160萬(wàn)年超長(cháng)偏心率周期相對應。

“研究成果有助于揭示深時(shí)全球變暖事件的機制和過(guò)程，進(jìn)而深化我們對未來(lái)氣候變化的理解?！闭撐牡谝蛔髡?、中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所副研究員房亞男表示，本研究為限定深時(shí)太陽(yáng)系混沌行為、檢驗行星初始位置和驗證重力模型提供了重要線(xiàn)索，還為地球外力（軌道）和內力（構造運動(dòng)—超級火山噴發(fā)）對地球碳循環(huán)與氣候的影響提供了重要證據。