地球氣候數百萬年於冰河期與溫暖期之間反覆擺盪，主要原因來自地球軌道參數與自轉軸傾角的微小變化。這類長期變動在地球科學統稱為米蘭科維奇循環，反映地球並非獨自繞太陽公轉，而持續受其他行星重力擾動。行星引力交互作用，會緩慢改變地球的軌道離心率、自轉軸傾角及歲差方向，調節地表接收的太陽輻射量，塑造大範圍氣候模式。
過往研究已確認木星與金星扮演關鍵角色。最新精細數值分析顯示，質量較小的火星，對地球氣候模式同樣有明顯且受低估的影響。近期團隊電腦模擬，系統性將火星質量由零變化至現值十倍，追蹤地球軌道參數數百萬年的氣候影響，結果顯示火星是決定地球季節性與氣候變化的重要成員。
所有模擬條件中，最穩定的特徵是週期約40.5萬年的離心率循環，主要由金星與木星交互作用驅動，宛如地球長期氣候變化的「節拍器」，不受火星質量變化影響而持續。主導冰河期與溫暖期轉換約10萬年循環，是直接受火星影響。火星質量增加，循環不僅週期拉長，振幅也明顯增強，顯示內行星軌道運動耦合程度跟著提升。
更引人注目的是，當模型火星質量趨近零時，關鍵超長週期氣候型態將完全消失。這約240萬年的「大循環」源自行星軌道緩慢進動形成的重力共振，唯有火星具足夠質量時才能維持，並深刻影響地球百萬年所接收的太陽能量分布。
▲ 團隊以電腦模擬，計算地球自轉軸傾角（obliquity，ε）、軌道離心率（eccentricity，e）、近日點經度（longitude of perihelion，sin ϖ）、歲差參數（precession index，e sin ϖ）、歲差參數與軸傾角的綜合效應等地球軌道要素，與米蘭科維奇循環對照。歲差參數與自轉軸傾角共同控制各緯度接收的日照量，對北緯65度地區夏至時刻、大氣頂層的日平均入射太陽輻射影響十分顯著。海洋沉積物與南極冰層地層保存古海平面高度與古氣溫變化的地質紀錄，為重建地球長期氣候演化提供關鍵證據。（Source：Incredio）
此外，地球自轉軸傾角亦受火星重力擾動直接影響。地質紀錄常見的4.1萬年傾角循環，隨火星質量增加而明顯延長；若火星質量為現值十倍，傾角循環的週期將延長至約4.5萬至5.5萬年，足以大幅改變南北半球冰蓋產生與消融時序。
這也為評估類地系外行星的可居住性提供新視角。適當軌道配置下，若鄰近巨大行星能產生調節長期氣候變化的影響，就能避免行星陷入全面凍結，或營造更有利生命發展的季節環境。研究結果清楚指出，米蘭科維奇循環並非只由地球與太陽相互關係決定，而是整個行星系統共同作用的產物，而火星就扮演出乎意料且不可或缺的重要角色。
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