“真正的極地漫步”可能導致了冰河世紀
科學家們利用夏威夷熱點來研究地球兩極的運動
地球最近的冰河時代可能是由地球內部的變化引起的。基於來自太平洋的證據,包括夏威夷群島的位置,賴斯大學的地球物理學家已經確定地球轉移相對於其自轉軸在過去的1200萬年裡,導致向北極格陵蘭將足夠遠,始於大約320萬年前的冰河時代。
研究是基於對深海沉積物化石特徵、海洋地殼磁性特徵以及創造夏威夷群島的地幔“熱點”位置的分析。有證據表明，在相對於自轉軸移動之前，地球穩定地旋轉了數百萬年，地球物理學家稱之為“真正的極地漂移”。夏威夷熱點是固定的,相對於旋轉軸,大約從4800萬年前到1200萬年前,通過對比夏威夷的熱點和地球的其他部分，我們可以看到，位置的變化反映在地球的其他部分，併疊加在構造板塊的運動上。這告訴我們，相對於自轉軸，整個地球都在移動，我們認為這是真正的極地漂移。
按體積計算，地球主要是地幔，一層厚厚的固體岩石，在高壓和高溫下流動。地幔覆蓋著一個由岩石構造板塊組成的相互交錯的拼圖，這些板塊位於地幔之上，在地震活躍的邊界上相互碰撞和滑動。像夏威夷下面的熱點，是從地幔深處升起的熾熱固體岩石的羽狀物。在新發現的基礎上2017的兩項研究:一個來自他的實驗室展示瞭如何使用熱點作為跟蹤全球參考框架構造板塊的運動,另一個來自哈佛大學,開始第一次系真極移的冰河時代。研究人員將這些熱點作為來自地幔深處的羽狀流的標記追蹤器，並將其作為我們的參考框架。研究人員認為全球熱點網絡是固定的，相對於地球的自轉軸，在這一轉變之前至少有3600萬年。像任何旋轉的物體一樣，地球受到離心力的作用，離心力會牽動地球內部的流體。在這個力最強的赤道，地球的直徑比兩極大26英里。戈登說，真正的極地漂移可能發生在遠離赤道的緯度上，當密集的、高度粘滯的地幔隆起時。
想象一下，你有非常非常冷的糖漿，你把它放在熱煎餅上，當你倒的時候，中間會有一小堆液體，由於糖漿的粘性，它不會立刻變平。我們認為地幔的緻密異常就像一個臨時的小樁，只是下部地幔的粘度要高得多。就像糖漿一樣，它最終會變形，但這需要非常非常長的時間。如果地幔異常的質量足夠大，它們會使地球不平衡，赤道將逐漸移動，使多餘的質量更接近赤道。地球仍然每24小時自轉一次，而真正的極地漂移並不影響地球相對於太陽的自轉軸的傾斜。質量向新赤道的再分配確實改變了地球的兩極，即地球表面自轉軸出現的點。
夏威夷的熱點數據提供了一些最好的證據，證明真正的極地漫步是1200萬年前導致地球兩極開始移動的原因。像夏威夷群島一樣的島嶼鏈是在板塊運動穿過熱點時形成的。真正的極地漂移不應該改變熱點軌跡，因為熱點軌跡是板塊相對於熱點運動的記錄。它只發生了大約3度的移動，但它的作用是把地幔帶到熱帶太平洋下面，並把它移到南方，與此同時，它把格陵蘭島、部分歐洲和北美移到了北方。這可能引發了我們所說的冰河時代。
地球仍然處於大約320萬年前開始的冰河時代。地球的兩極在古往今來一直被冰覆蓋著，厚厚的冰層週期性地從兩極生長和消退，這種週期性的現象已經發生了100多次。在這些冰川週期中，冰一直向南延伸到紐約和黃石國家公園。今天的地球正處於間冰期，在此期間冰已經向兩極退去。真正的極地漫步不僅僅是地球磁極位置的改變。當行星旋轉時，它的鐵核在自轉軸附近產生一個“北”極和“南”極的磁場。這個磁場的極性每百萬年翻轉幾次，這些極性的變化記錄在世界各地岩石的磁性特徵中。戈登說，古地磁記錄經常被用來研究地球表面構造板塊的運動，它包含了許多“明顯的極地漂移”的例子，這些例子追蹤著自轉軸的運動，包括了板塊運動和真正的極地漂移的影響。
由於新物質不斷地在構造板塊內外循環，地幔在不斷變化。通過俯衝拉下和回收板塊，為可能導致真正的極地漂移的高粘性地幔異常現象提供了一種可能的解釋。在課堂上，我們經常用鉛魚餌和鉗子來演示這一點，用鉗子很容易使鉛變形，而且也不脆。當它失敗時，它不會破裂或飛離。這是地幔流動的一個很好的類比因為這是硅酸鹽岩石在高溫高壓下變形的方式。
通過擴大分析範圍，無論是從1200萬年前到現在，還是從更久遠的過去，都超過了新發表的研究中4800萬年的起始日期。
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