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Nomeado após Milutin Milankovic, o matemático que os descreveu pela primeira vez, Milankovic Cycles são variações lentas na rotação e inclinação da Terra. Esses ciclos incluem mudanças na forma da órbita da Terra, bem como o ângulo e a direção do eixo no qual a Terra gira. Essas variações ocorrem lenta e regularmente, causando ciclos de mudança na quantidade de radiação solar (calor) que atinge a Terra. Os cientistas acreditam que esses ciclos podem afetar os padrões climáticos de longo prazo ou o clima.
Excentricidade
A excentricidade mede desvios na órbita elíptica (alongada) da Terra em relação a uma órbita circular simétrica. Se a excentricidade for zero, uma órbita é circular. À medida que uma órbita se torna mais elíptica, sua excentricidade se aproxima de uma. As duas distâncias mais importantes entre a Terra e o sol são descritas como periélio, ou o ponto na órbita terrestre quando está mais próximo do sol e afélio, ou quando está mais distante. A diferença entre essas distâncias é chamada excentricidade. A excentricidade da Terra varia de 0,0005 a 0,06, e quanto maior esse número, mais radiação solar atinge a superfície da Terra. Os ciclos de excentricidade duram entre 90.000 a 100.000 anos.
Obliquidade
O ângulo do eixo da Terra é chamado de obliquidade. Se a obliquidade da Terra fosse igual a zero (sem inclinação), a Terra não teria estações porque não ocorreria variação de temperatura. Durante o inverno, o Hemisfério Norte (onde fica a maior parte da massa terrestre da Terra) é inclinado para longe do sol, recebendo radiação solar em mais ângulo. Isso resulta em temperaturas mais baixas e mudanças mais extremas de temperatura. Durante o verão, a massa da terra é inclinada em direção ao sol, resultando em temperaturas mais quentes e mudanças menos extremas. Os ciclos de obliquidade duram 40.000 anos e a inclinação em si varia de 22 a 24,5 graus.
Precessão
A precessão descreve a leve oscilação no eixo da Terra causada pela lua e outros planetas no sistema solar. Os ciclos de precessão alteram os tempos de periélio e afélio, causando aumentos e diminuições no contraste sazonal. Quando um hemisfério é orientado em direção ao sol no periélio, resultam diferenças extremas nas estações, e esse padrão é revertido no hemisfério oposto. O eixo da Terra oscila em ciclos que duram 26.000 anos.
Clima
Os efeitos combinados dos ciclos de excentricidade, obliquidade e precessão causam mudanças nos padrões climáticos da Terra. A Terra está a 5 milhões de quilômetros (3 milhões de milhas) mais distante do sol no afélio, do que no periélio. Atualmente, o verão no Hemisfério Norte ocorre próximo ao afélio, portanto as diferenças de temperatura são menos extremas e o clima é ameno. Dezesseis mil anos atrás, o inverno ocorreu no Hemisfério Norte no afélio, e houve diferenças extremas de temperatura. Os cientistas acreditam que essas diferenças podem explicar o movimento das geleiras à medida que avançam e recuam repetidamente pelos continentes, afetando os ciclos climáticos de longo prazo da Terra.