Naukowcy znaleźli dowody na to, że Ziemia mogła się przewrócić w przeszłości, całkowicie zmieniając orientację biegunów. W ciągu milionów lat Ziemia zmieniała orientację swojej osi, dopóki obiekt nie zostanie ponownie zrównoważony na równiku. Naukowcy znaleźli dowód na ziarno magnetyczne w warstwach osadu skalnego na dnie oceanu, które utrzymują zapis pola magnetycznego Ziemi przez miliony lat.
Wyobraź sobie zmianę na Ziemi tak głęboką, że mogłaby zmusić całą naszą planetę do obrotu po kilku milionach lat, przechylając ją tak daleko, że Alaska będzie siedziała na równiku. Naukowcy z Princeton dostarczyli teraz pierwsze przekonujące dowody na to, że tego rodzaju ważna zmiana mogła nastąpić w odległej przeszłości naszego świata.
Analizując skład magnetyczny starożytnych osadów znalezionych w odległym norweskim archipelagu Svalbard, Adam Maloof z Uniwersytetu Princeton uwiarygodnił 140-letnią teorię dotyczącą sposobu, w jaki Ziemia mogłaby przywrócić własną równowagę, gdyby kiedykolwiek powstał nierównomierny rozkład masy w jego wnętrzu lub na jego powierzchni.
Teoria, znana jako prawdziwa wędrówka polarna, postuluje, że jeśli obiekt o wystarczającej masie - taki jak wulkan o dużych rozmiarach - kiedykolwiek powstanie daleko od równika, siła obrotu planety stopniowo odciągnie ciężki obiekt od osi, którą obraca się Ziemia na około. Gdyby wulkany, ziemia i inne masy, które istnieją w wirującej Ziemi, kiedykolwiek były dostatecznie niezrównoważone, planeta przechyliłaby się i obracała, dopóki dodatkowy ciężar nie został przeniesiony do punktu wzdłuż równika.
„Osady, które udało nam się odzyskać z Norwegii, są pierwszym dobrym dowodem na to, że prawdziwa wędrówka polarna wydarzyła się około 800 milionów lat temu” - powiedział Maloof, adiunkt nauk o Ziemi. „Jeśli uda nam się znaleźć dobre dowody potwierdzające również z innych części świata, będziemy mieli bardzo dobry pomysł, że nasza planeta jest zdolna do tego rodzaju dramatycznych zmian”.
Zespół Maloof, w skład którego wchodzą badacze z Harvard University, California Institute of Technology i Massachusetts Institute of Technology oraz Princeton, opublikuje swoje odkrycia w Biuletynie Geological Society of America w piątek, 25 sierpnia.
Prawdziwa wędrówka polarna różni się od bardziej znanej idei „dryfu kontynentalnego”, który jest calowym ruchem poszczególnych kontynentów względem siebie na powierzchni Ziemi. Wędrowiec polarny może przechylić całą planetę na bok z prędkością około kilku metrów rocznie, około 10 do 100 razy szybciej niż kontynenty dryfują z powodu tektoniki płyt. Chociaż same bieguny nadal wskazywałyby w tym samym kierunku w odniesieniu do Układu Słonecznego, proces ten mógłby przenieść całe kontynenty z tropików na Arktykę lub odwrotnie, w stosunkowo krótkim czasie geologicznym.
Chociaż idea, że kontynenty powoli poruszają się względem siebie, jest dobrze znaną koncepcją, mniej znana teoria prawdziwej wędrówki polarnej istnieje od połowy XIX wieku, kilka dekad przed zaproponowaniem dryfu kontynentalnego. Ale kiedy udowodniono, że kontynenty poruszają się pod wpływem tektoniki płyt w latach 60. XX wieku, wyjaśniło tak wiele dynamicznych procesów na powierzchni Ziemi, że prawdziwa wędrówka polarna stała się niejasnym tematem.
„Planetolodzy wciąż mówią o wędrówce polarnej do innych światów, takich jak Mars, gdzie masywne nagromadzenie skały wulkanicznej o nazwie Tharsis znajduje się na równiku marsjańskim”, powiedział Maloof. „Ponieważ jednak powierzchnia Ziemi nieustannie się zmienia, gdy kontynenty się poruszają, a płyty skorupy oceanicznej przesuwają się nad i pod sobą, trudniej jest znaleźć dowód na to, że nasza planeta skręciła się setki milionów lat temu, jak to prawdopodobnie zrobił Mars, gdy był jeszcze aktywny geologicznie . ”
Jednak osady badane przez zespół na Svalbardzie w latach 1999–2005 mogły dostarczyć tak długo poszukiwanych dowodów. Powszechnie wiadomo, że kiedy cząstki skały opadają na dno oceanu, tworząc warstwy nowego osadu, maleńkie ziarna magnetyczne w cząstkach wyrównują się z liniami magnetycznymi Ziemi. Gdy ta skała stwardnieje, staje się wiarygodnym zapisem kierunku, w którym pole magnetyczne Ziemi wskazywało w czasie formowania się skały. Tak więc, jeśli kamień został odwrócony przez dramatyczne wydarzenie geologiczne, jego pole magnetyczne będzie miało pozornie anomalną orientację, którą geofizycy tacy jak członkowie zespołu Maloof starają się wyjaśnić.
„Znaleźliśmy właśnie takie anomalie w osadach Svalbardu” - powiedział Maloof. „Dołożyliśmy wszelkich starań, aby znaleźć inny powód anomalii, taki jak szybki obrót pojedynczej płytki skorupy, na której spoczywają wyspy, ale żadna z tych alternatyw nie ma tyle sensu, co prawdziwa wędrówka polarna, gdy jest rozpatrywana w kontekście geochemicznym i dane o poziomie morza z tych samych skał. ”
Odkrycia, powiedział, mogą prawdopodobnie wyjaśnić dziwne zmiany w chemii oceanów, które nastąpiły około 800 milionów lat temu. Maloof powiedział, że inne podobne zmiany w oceanie pojawiły się w czasach starożytnych, ale w tamtych czasach naukowcy wiedzą, że winna była epoka lodowcowa.
„Naukowcy nie znaleźli dowodów na istnienie epoki lodowcowej sprzed 800 milionów lat, a zmiana oceanu w tym momencie pozostaje jedną z wielkich tajemnic w starożytnej historii naszej planety” - powiedział. „Ale gdyby nagle wszystkie kontynenty zostały odwrócone, a ich rzeki zaczęły przenosić wodę i składniki odżywcze do tropików zamiast Arktyki, na przykład mogłoby to spowodować tajemnicze zmiany geochemiczne, które nauka próbuje wyjaśnić”.
Ponieważ zespół uzyskał wszystkie swoje dane z wysp Svalbardu, Maloof powiedział, że ich kolejnym priorytetem będzie poszukiwanie dowodów potwierdzających w osadach w podobnym wieku z innych miejsc na planecie. Jest to trudne, powiedział Maloof, ponieważ większość skał sprzed 800 milionów lat już dawno zniknęła. Ponieważ ziemskie płyty skorupowe zsuwają się pod sobą w czasie, przenoszą większość historii geologicznej z powrotem do głębokiego wnętrza planety. Jednak Maloof powiedział, że strona, którą jego zespół zlokalizował w Australii, wygląda obiecująco.
„Nie możemy być pewni tych wyników, dopóki nie znajdziemy podobnych wzorców w chemii skał i magnetyce na innych kontynentach”, powiedział Maloof. „Skały w tym samym wieku są zachowane w australijskim wnętrzu, więc będziemy odwiedzać witrynę w ciągu następnych dwóch lat, aby poszukać dodatkowych dowodów. Jeśli znajdziemy jakieś, będziemy o wiele bardziej pewni co do ważności tej teorii ”.
Maloof powiedział, że prawdziwa wędrówka polarna najprawdopodobniej nastąpi, gdy ziemskie masy lądowe zostaną połączone w jeden superkontynent, co zdarzyło się co najmniej dwa razy w odległej przeszłości. Powiedział jednak, że nie powinniśmy się martwić, że planeta wkrótce przeżyje poważną zmianę.
„Jeśli w historii naszej planety wydarzyło się prawdziwe błądzenie polarne, prawdopodobnie nastąpiło to, gdy kontynenty uformowały jedną masę po jednej stronie Ziemi” - powiedział. „Nie spodziewamy się jednak kolejnego wydarzenia w dającej się przewidzieć przyszłości. Powierzchnia Ziemi jest dziś dość dobrze wyważona ”.
Badania Maloof były częściowo sponsorowane przez National Science Foundation.
Oryginalne źródło: Princeton News Release
