शिकागो क्षितिज की कल्पना करो। अब इसे लगभग 2 मील (3 किलोमीटर) बर्फ के नीचे देखें। यही वह स्थिति है जो पिछले हिमयुग के चरम पर दिखती थी।
पृथ्वी के हाल के भूगर्भिक इतिहास के दायरे में, यह ऐसा असामान्य दृश्य नहीं होगा। पिछले 2.6 मिलियन वर्षों में (या जिसे क्वाटरनरी पीरियड के रूप में जाना जाता है), ग्रह 50 से अधिक बर्फ की उम्र से गुजर चुका है, बीच में गर्म अंतराल के साथ।
लेकिन क्या बर्फ की चादरें और हिमनद समय-समय पर विस्तार करते हैं? बर्फ की उम्र कारकों के एक जटिल, परस्पर सेट द्वारा संचालित होती है, जिसमें सौर मंडल में पृथ्वी की स्थिति और अधिक स्थानीय प्रभाव शामिल होते हैं, जैसे कि उच्च कार्बन डाइऑक्साइड का स्तर। वैज्ञानिक अभी भी यह समझने की कोशिश कर रहे हैं कि यह प्रणाली कैसे काम करती है, खासकर क्योंकि मानव-जलवायु परिवर्तन ने स्थायी रूप से चक्र को तोड़ दिया होगा।
कुछ शताब्दियों पहले तक यह नहीं था कि वैज्ञानिकों ने पिछले गहरे जमाव के संकेतों को पहचानना शुरू कर दिया था। 19 वीं शताब्दी के मध्य में, स्विस-अमेरिकी प्रकृतिवादी लुइस अगासिज़ ने उन निशानों का दस्तावेजीकरण किया, जो ग्लेशियरों ने पृथ्वी पर छोड़े थे, जैसे कि जगह-जगह की चट्टानें और मलबे के विशालकाय ढेर, जिन्हें मोरन के रूप में जाना जाता है, कि उन्हें प्राचीन ग्लेशियरों पर शक था और लंबी दूरी पर धकेल दिया।
19 वीं शताब्दी के अंत तक, वैज्ञानिकों ने प्लीस्टोसीन युग के दौरान होने वाले चार हिम युगों का नाम लिया था, जो लगभग 2.6 मिलियन वर्ष पहले से लगभग 11,700 साल पहले तक चला था। हालांकि, दशकों बाद भी ऐसा नहीं हुआ कि शोधकर्ताओं ने महसूस किया कि ये ठंड अवधि अधिक नियमितता के साथ आई है।
1940 के दशक में हिम युग चक्रों की समझ में एक बड़ी सफलता तब आई, जब सर्बियाई खगोल वैज्ञानिक मिलुटिन मिलनकोविच ने प्रस्तावित किया कि जिसे मिलनकोविच चक्र के रूप में जाना जाता है, पृथ्वी के आंदोलन में अंतर्दृष्टि देता है जो आज भी जलवायु भिन्नता को समझाने के लिए उपयोग किया जाता है।
मिलनकोविच ने तीन मुख्य तरीकों को रेखांकित किया, पृथ्वी की कक्षा सूर्य के संबंध में भिन्न होती है, यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन में जीवाश्म विज्ञान के प्रोफेसर मार्क मसलिन ने लाइव साइंस को बताया। ये कारक निर्धारित करते हैं कि सौर विकिरण (दूसरे शब्दों में, गर्मी) ग्रह तक कितना पहुंचता है।
सबसे पहले, सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की कक्षा का विलक्षण आकार है, जो 96,000 साल के चक्र पर लगभग गोलाकार से अण्डाकार तक भिन्न होता है। "कारण यह है कि यह उभार क्यों है क्योंकि बृहस्पति, जो कि हमारे सौर मंडल के द्रव्यमान का 4% है, का एक मजबूत गुरुत्वाकर्षण प्रभाव होता है, जो पृथ्वी की कक्षा को बाहर और फिर वापस स्थानांतरित करता है," मैसलिन ने समझाया।
दूसरा, पृथ्वी का झुकाव है, यही कारण है कि हमारे पास मौसम है। पृथ्वी के घूमने की झुकी हुई धुरी का अर्थ है कि एक गोलार्ध हमेशा सूर्य से दूर झुकता है (सर्दी का कारण) जबकि दूसरा सूर्य की ओर झुकता है (ग्रीष्म का कारण)। इस झुकाव का कोण लगभग 41,000 वर्षों के चक्र पर भिन्न होता है, जो बदलता है कि मौसम कितना चरम है, मस्लिन ने कहा। "यदि अधिक ईमानदार है, तो निश्चित रूप से ग्रीष्मकाल कम गर्म होने वाला है और सर्दी थोड़ी कम होने वाली है।"
तीसरा, पृथ्वी की झुकी हुई धुरी का लड़खड़ाना है, जो इस तरह हिलता है जैसे कि यह एक कताई शीर्ष हो। "क्या होता है, पृथ्वी की कोणीय गति एक दिन में एक बार बहुत तेजी से घूमती है और धुरी के चारों ओर घूमने के लिए अक्ष का कारण बनती है," मसलिन ने कहा। वह डगमगाना 20,000 साल के चक्र पर होता है।
मिलनकोविच ने पहचान की कि शांत ग्रीष्मकाल के लिए कक्षीय स्थितियां विशेष रूप से हिम युग के लिए महत्वपूर्ण अग्रदूत थीं। "आप हमेशा सर्दियों में बर्फ रखने जा रहे हैं," मस्लिन ने कहा। "एक बर्फ की उम्र का निर्माण करने के लिए, आपको गर्मियों में बर्फ के कुछ हिस्सों को जीवित रखने की आवश्यकता है।"
लेकिन, एक हिमयुग में संक्रमण के लिए, अकेले कक्षीय घटनाएं पर्याप्त नहीं हैं। एक बर्फ युग का वास्तविक कारण जलवायु प्रणाली में मौलिक प्रतिक्रिया है, मसलिन ने कहा। वैज्ञानिक अभी भी अलग-अलग चिढ़ा रहे हैं कि कैसे विभिन्न पर्यावरणीय कारक हिमनदी और विघटन को प्रभावित करते हैं, लेकिन हालिया शोध ने सुझाव दिया है कि वातावरण में ग्रीनहाउस गैस का स्तर एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
उदाहरण के लिए, जर्मनी में पॉट्सडैम इंस्टीट्यूट फॉर क्लाइमेट इम्पैक्ट रिसर्च (पीआईके) के वैज्ञानिकों ने दिखाया है कि पिछले हिम युगों की शुरुआत में मुख्य रूप से कार्बन डाइऑक्साइड में कमी आई थी और वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की नाटकीय वृद्धि हुई थी, क्योंकि मानव- उत्सर्जन के कारण, अगले १००,००० वर्षों तक अगले हिमयुग की शुरुआत को दबा दिया है।
"ग्रह पर कोई अन्य बल की तरह, बर्फ के युग ने वैश्विक वातावरण को आकार दिया है और इस तरह मानव सभ्यता के विकास को निर्धारित किया है," हंस जोकिम स्केलनहुबेर, पीआईके के निदेशक और उन अध्ययनों में से एक के सह-लेखक ने एक बयान में कहा 2016 में। "उदाहरण के लिए, हम अपनी उपजाऊ मिट्टी को पिछले हिम युग में छोड़ देते हैं, जिसमें आज के परिदृश्य को भी तराश कर ग्लेशियरों और नदियों को पीछे छोड़ते हुए, fjords, moraines और lakes का निर्माण किया जाता है। हालांकि, आज यह जलते जीवाश्म ईंधन से इसके उत्सर्जन के लिए मानव जाति है। जो ग्रह के भविष्य के विकास को निर्धारित करता है। ”
