火星の重力が地球の氷期に与える影響を解明(Tiny Mars’ big impact on Earth’s climate)

2026-01-12 カリフォルニア大学リバーサイド校(UCR)

カリフォルニア大学リバーサイド校の惑星天体物理学者スティーブン・ケイン教授による研究では、火星が地球の長期的な気候変動、とくに氷期サイクルに重要な役割を果たしていることを示している。火星は地球より小さく質量も軽いが、その重力が地球の公転軌道や自転軸の傾きに影響を与え、ミランコビッチサイクルの一部を形成していることが数値シミュレーションで明らかになった。火星を除いた場合、10万年周期および約230万年周期の主要な気候サイクルが消失し、逆に火星の質量を増やすと周期は短縮された。また、火星は地球の自転軸変動を安定化させる効果も持つという。研究は、地球の気候史や生物進化だけでなく、他の恒星系における生命居住可能惑星の評価にも示唆を与えている。

火星の重力が地球の氷期に与える影響を解明(Tiny Mars’ big impact on Earth’s climate)
Differences in the way Earth and Mars orbit the sun. (NASA)

<関連情報>

地球ミランコビッチサイクルの火星質量への依存 The Dependence of Earth Milankovitch Cycles on Martian Mass

Stephen R. Kane, Pam Vervoort, and Jonathan Horner
Publications of the Astronomical Society of the Pacific  Published: 2025 December 18
DOI:10.1088/1538-3873/ae2800

Abstract

The Milankovitch cycles of Earth result from gravitational interactions with other bodies in the solar system. These interactions lead to slow changes in the orbit and angular momentum vector of Earth, and correspondingly influence Earth’s climate evolution. Several studies have shown that Mars may play a significant role in these Milankovitch cycles, such as the 2.4 Myr eccentricity cycle related to perihelion precession dynamics. Here we provide the results of a detailed dynamical analysis that explores the Earth Milankovitch cycles as a function of the Martian mass to quantify the extent that Mars influences variations in Earth’s orbital eccentricity, the longitude of perihelion, the longitude of the ascending node, and obliquity (axial tilt). Our results show that, although the 405 kyr long-eccentricity metronome driven by g2 (Venus) and g5 (Jupiter) persists at all Mars masses, the ∼100 kyr short-eccentricity bands driven by g4 (Mars) lengthen and gain power as Mars becomes more massive, consistent with enhanced coupling among inner-planet g-modes. The 2.4 Myr grand cycle is absent when Mars approaches zero mass, reflecting the movement of g4 with the Martian mass. Meanwhile, Earth’s obliquity cycles driven by s3 (Earth) and s4 (Mars) lengthen from the canonical ∼41 kyr with increasing Mars mass, relocating to a dominant 45–55 kyr band when the mass of Mars is an order of magnitude larger than its present value. These results establish how Mars’ mass controls the architecture of Earth’s climate-forcing spectrum and that the Milankovitch spectrum of an Earth-like planet is a sensitive, interpretable probe of its planetary neighborhood.

1702地球物理及び地球化学
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