У XIX столітті геологи зробили несподіване відкриття: виявилося, що колись величезні арктичні льодовики наступили на сушу і накрили майже всю Європу і Північну Америку. Зокрема, на заледеніння цих зон указують наступні дві геологічних ознаки. Представте, що льодовик, що просувається, діє на зразок бульдозера: він штовхає перед собою ґрунт і уламки гірських порід. Коли льодовик досягає свого максимуму і починає відступати, купа гірської породи, що залишилася, перетворюється в ланцюг пагорбів — це так називані льодовикові морени. Вдобавок, при пересуванні льодовика що рухається (хоча і повільно) лід несе із собою шматки гірської породи. Якщо глянути на поверхню полонини, утвореної льодовиком, можна знайти на ній глибокі рівнобіжні борозни. Походження цих подряпин легко пояснити, якщо уявити собі, що льодовик з утопленою нижньою частиною пересувається по гірській породі, діючи як напилок або наждаковий папір. Морени і подряпини — яскраві докази того, що колись тут були льодовики.м Незабаром після цього відкриття стало ясно, що льодовиковий період на Землі наставав не один раз. Очевидно, льодовикові періоди повторювалися в минулому через визначені проміжки часу.

Чому так відбувалося, ніхто не міг пояснити аж до початку ХХ століття, коли дозволити цю загадку взявся один видатний учений - Міланкович. Під час Першої світової війни Міланковичслужив у генеральному штабі сербської армії. Він був захоплений у полон австро-угорськими військами і відбував висновок у Будапешті. На щастя для Міланковича (і для науки), його колеги з Угорської академії наук створили йому умови для роботи — під слово честі, що він не спробує втекти. Він погодився і велику частину війни розробляв теорію періодичності льодовикових періодів. Міланкович розумів, що з часом клімат Землі міняється. Якщо кількість сонячного світла, що одержує північна півкуля, зменшується, то сніг з кожним роком буде усе довше залишатися на поверхні. А оскільки сніг добре відбиває світло, що збільшилася сніжна поверхня буде відбивати більше сонячного світла, і це приведе до подальшого охолодження Землі. Виходить, що якщо зимою випаде ще більше снігу, ще більше збільшиться площа сніжного покриву, буде відбивати ще більше сонячного світла і т.д. З часом нагромадиться багато снігу, і льодовики рушать на південь. Земля вступить у льодовиковий період. Наприкінці цього циклу, коли в північну півкулю почне надходити більше сонячної енергії, відбудуться зворотні зміни — у деяких місцях лід стане, обнажатся ділянки ґрунту, що добре поглинає світло, Земля нагріється, і всі ті ж три фактори мінливості обертання Землі приведуть до того, що льодовик відступить.Його пояснення зв'язане зі змінами в земній орбіті (тепер вони називаються «цикли Міланковича).
Відповідно до закону всесвітнього тяжіння Ньютона (а також першим із законів Кеплера, що описують траєкторії руху планет Сонячної системи), кожна планета обертається навколо Сонця по еліптичній орбіті. Крім того, відповідно до закону збереження моменту імпульсу, якщо Земля обертається навколо своєї осі, то напрямок цієї осі в просторі повинний залишатися незмінним. В Сонячній системі Земля обертається навколо Сонця не в гордій самітності. На неї діє притягання Місяця й інших планет, і це притягання робить хоч і слабкий, але дуже важливий вплив і на земну орбіту, і на обертання Землі. Цей вплив виражається потрійно:

Прецесія. Насправді земна вісь не повернена завжди в тому самому напрямку — вона повільно рухається по круговому конусі. Цей ефект назвается «прецесія». На ньому заснована дія гіроскопа. Коли гіроскоп починає рухатися, він швидко обертається навколо своєї осі, при цьому сама вісь описує конус. З земною віссю відбувається той же саме, причому період повного обороту складає приблизно 26 тисяч років. Зараз Земля нахилена так, що в січні (коли Земля знаходиться ближче усього до Сонця) північна півкуля, де розташована основна частина суші, відвернено від Сонця. Через 13 тисяч років ситуація зміниться на протилежну: у січні північна півкуля буде повернено до Сонця, і січень стане в північній півкулі серединою літа.

Нутація. На додаток до повільної прецесії Землі незначно коливається і кут нахилу земної осі (ці коливання і називаються «нутацією»). Зараз вісь нахилена на 23° до площини земної орбіти. Кожну 41 тисячу років під впливом не тільки Місяця, але і Юпітера (далекої, але масивної планети) кут нахилу зменшується до 22° і потім знову зростає до 23°.

Зміна форми орбіти. Через притягання інших планет з часом міняється і форма земної орбіти. Від еліпса, витягнутого в одному напрямку, він перетворюється в коло, потім — в еліпс, витягнутий у напрямку, перпендикулярному вихідному, потім — знову в коло і т.д. Цей цикл триває приблизно 93 тисячі років.
Міланковичйшов до висновку, що кожний з цих факторів впливає на кількість сонячного світла, отриманого різними областями Землі. Наприклад, прецесія земної осі впливає на характер зим і років у північній півкулі (я звертаю особливу увагу на північну півкулю, тому що там розташована основна частина суші, і, отже, там знаходиться основна частина льодовиків).Міланкович вважав, що на клімат на Землі впливають ці три цикли, кожний з яких зв'язаний з визначеним астрономічним ефектом. Коли вони підсилюють один одного, можна екати похолодання і настання льодовикового періоду. Однак у нормі ці три фактори діють у різних напрямках і їхній вплив не суммируется, так що клімат швидко повертається в звичайний стан. Отже, льодовикові періоди виникають, коли три орбітальних фактори діють в одному напрямку, їхні ефекти складаються і підштовхують клімат Землі до похолодання. Це явище не раз повторювалося в історії планети. За останні 3 мільйони років було принаймні чотири періоди масштабного заледеніння, а до цього минулого і що. Хочу нагадати, що останній льодовиковий період досяг свого максимуму приблизно 18 тисяч років тому і що час, у яке ми живемо, учені визначають як міжльодовиковий — досить підбадьорююче визначення.