תקופות הקרח ומחזורי מילנקוביץ'.

שלב 1 מתוך 7

מסלול סגלגל

לפני עשרים אלף שנה כיסו יריעות קרח בעובי של עד שלושה קילומטרים את רוב קנדה וצפון אירופה. בתוך כעשרת אלפים שנה רוב הקרח הזה נמס. זו הייתה רק האחרונה מתוך תקופות קרח רבות: גלעיני קרח מאנטארקטיקה מראים תקופות קרות של כ־$100{,}000$⁠ שנה, שביניהן תקופות חמות קצרות, בין־קרחוניות. אנחנו חיים באחת מהן.

המהנדס הסרבי מילוטין מילנקוביץ’ חישב ביד, במשך עשרות שנים, איך המשיכה של כוכבי הלכת האחרים משנה לאט את המסלול ואת הסיבוב של כדור הארץ. השינוי הראשון: אקסצנטריות, כמה סגלגל המסלול. היא נעה בין מעגל כמעט מושלם לכ־$0.06$⁠, במחזורים של כ־$100{,}000$⁠ ו־$405{,}000$⁠ שנה. בסצנה השמש באחד המוקדים של אליפסה אמיתית.

שלב 2 מתוך 7

הכי קרובים בחורף

השינוי השני: נטיית הציר, שנעה בין כ־22.1° ל־24.5° וחזרה כל $41{,}000$⁠ שנה. היום היא 23.44°. ביחידה על כדור הארץ, הירח והשמש ראינו שהנטייה הזו יוצרת את העונות.

שלב 3 מתוך 7

המסלול הסגלגל ביותר

ככל שהמסלול סגלגל יותר, ההבדל בין הנקודה הקרובה ביותר לשמש, פריהליון, לרחוקה ביותר, אפהליון, גדל.

שלב 4 מתוך 7

הקיצים בצפון

השינוי השלישי: נקיפה, הנדנוד האיטי של הציר, כמו של סביבון, שמזיז את הפריהליון לאורך כל לוח השנה כל $19{,}000$⁠ עד $24{,}000$⁠ שנה. היום כדור הארץ הכי קרוב בתחילת ינואר.

הרעיון המרכזי של מילנקוביץ’: יריעות קרח לא גדלות כי החורפים קרים. הן גדלות כשהקיצים חלשים מכדי להמיס את השלג של החורף. הצפון הוא שקובע, כי שם היבשות הגדולות מגיעות קרוב לקוטב. לכן המדד הוא אור השמש של אמצע הקיץ בקו רוחב צפוני גבוה, 65° צפון, ולפיו הסצנה מציירת את כיפת הקרח הצפונית.

שלב 5 מתוך 7

קיץ חלש

שלושת המחזורים דוחפים את אור הקיץ בצפון, כל אחד לכיוון אחר. הנקיפה נעולה על 270°: הנקודה הקרובה ביותר בחורף הצפוני.

שלב 6 מתוך 7

הרשומה

התרשים שליד הסצנה מחבר את שלושת המחזורים, באותו חישוב של אור השמש, לאור הקיץ ב־65° צפון בכל רגע של 400,000 השנים האחרונות. מתחתיו רצה הטמפרטורה מגלעיני קרח באנטארקטיקה, והתקופות הבין־קרחוניות צבועות בכתום. ב־1976 מצאו ג’יימס הייז, ג’ון אימברי וניקולס שקלטון את הקצבים של $23{,}000$⁠, $41{,}000$⁠ ו־$100{,}000$⁠ שנה בכימיה של בוץ מקרקעית האוקיינוס.

שלב 7 מתוך 7

הנקודה הרחוקה

כשהמסלול סגלגל ביותר, כדור הארץ מתקרב לשמש יותר בצד אחד ומתרחק ממנה יותר בצד השני.