“真正的极地漫步”可能导致了冰河世纪
科学家们利用夏威夷热点来研究地球两极的运动
地球最近的冰河时代可能是由地球内部的变化引起的。基于来自太平洋的证据,包括夏威夷群岛的位置,赖斯大学的地球物理学家已经确定地球转移相对于其自转轴在过去的1200万年里,导致向北极格陵兰将足够远,始于大约320万年前的冰河时代。
研究是基于对深海沉积物化石特征、海洋地壳磁性特征以及创造夏威夷群岛的地幔“热点”位置的分析。有证据表明，在相对于自转轴移动之前，地球稳定地旋转了数百万年，地球物理学家称之为“真正的极地漂移”。夏威夷热点是固定的,相对于旋转轴,大约从4800万年前到1200万年前,通过对比夏威夷的热点和地球的其他部分，我们可以看到，位置的变化反映在地球的其他部分，并叠加在构造板块的运动上。这告诉我们，相对于自转轴，整个地球都在移动，我们认为这是真正的极地漂移。
按体积计算，地球主要是地幔，一层厚厚的固体岩石，在高压和高温下流动。地幔覆盖着一个由岩石构造板块组成的相互交错的拼图，这些板块位于地幔之上，在地震活跃的边界上相互碰撞和滑动。像夏威夷下面的热点，是从地幔深处升起的炽热固体岩石的羽状物。在新发现的基础上2017的两项研究:一个来自他的实验室展示了如何使用热点作为跟踪全球参考框架构造板块的运动,另一个来自哈佛大学,开始第一次系真极移的冰河时代。研究人员将这些热点作为来自地幔深处的羽状流的标记追踪器，并将其作为我们的参考框架。研究人员认为全球热点网络是固定的，相对于地球的自转轴，在这一转变之前至少有3600万年。像任何旋转的物体一样，地球受到离心力的作用，离心力会牵动地球内部的流体。在这个力最强的赤道，地球的直径比两极大26英里。戈登说，真正的极地漂移可能发生在远离赤道的纬度上，当密集的、高度粘滞的地幔隆起时。
想象一下，你有非常非常冷的糖浆，你把它放在热煎饼上，当你倒的时候，中间会有一小堆液体，由于糖浆的粘性，它不会立刻变平。我们认为地幔的致密异常就像一个临时的小桩，只是下部地幔的粘度要高得多。就像糖浆一样，它最终会变形，但这需要非常非常长的时间。如果地幔异常的质量足够大，它们会使地球不平衡，赤道将逐渐移动，使多余的质量更接近赤道。地球仍然每24小时自转一次，而真正的极地漂移并不影响地球相对于太阳的自转轴的倾斜。质量向新赤道的再分配确实改变了地球的两极，即地球表面自转轴出现的点。
夏威夷的热点数据提供了一些最好的证据，证明真正的极地漫步是1200万年前导致地球两极开始移动的原因。像夏威夷群岛一样的岛屿链是在板块运动穿过热点时形成的。真正的极地漂移不应该改变热点轨迹，因为热点轨迹是板块相对于热点运动的记录。它只发生了大约3度的移动，但它的作用是把地幔带到热带太平洋下面，并把它移到南方，与此同时，它把格陵兰岛、部分欧洲和北美移到了北方。这可能引发了我们所说的冰河时代。
地球仍然处于大约320万年前开始的冰河时代。地球的两极在古往今来一直被冰覆盖着，厚厚的冰层周期性地从两极生长和消退，这种周期性的现象已经发生了100多次。在这些冰川周期中，冰一直向南延伸到纽约和黄石国家公园。今天的地球正处于间冰期，在此期间冰已经向两极退去。真正的极地漫步不仅仅是地球磁极位置的改变。当行星旋转时，它的铁核在自转轴附近产生一个“北”极和“南”极的磁场。这个磁场的极性每百万年翻转几次，这些极性的变化记录在世界各地岩石的磁性特征中。戈登说，古地磁记录经常被用来研究地球表面构造板块的运动，它包含了许多“明显的极地漂移”的例子，这些例子追踪着自转轴的运动，包括了板块运动和真正的极地漂移的影响。
由于新物质不断地在构造板块内外循环，地幔在不断变化。通过俯冲拉下和回收板块，为可能导致真正的极地漂移的高粘性地幔异常现象提供了一种可能的解释。在课堂上，我们经常用铅鱼饵和钳子来演示这一点，用钳子很容易使铅变形，而且也不脆。当它失败时，它不会破裂或飞离。这是地幔流动的一个很好的类比因为这是硅酸盐岩石在高温高压下变形的方式。
通过扩大分析范围，无论是从1200万年前到现在，还是从更久远的过去，都超过了新发表的研究中4800万年的起始日期。
閱讀更多 無名指下 的文章
