Dünyanın Quaternay Buzulluğu olarak bilinen son büyük buzul çağı yaklaşık 3.2 milyon yıl önce başladı. Bu dönem, buz tabakalarının Antarktika ve Grönland'dan genişlemesinin yanı sıra, Kanada ve ABD'nin çoğunu kapsayan Laurentian buz tabakasının dalgalanması ile karakterize edildi. Bu buzulun geri çekilmesi, Büyük Göller de dahil olmak üzere Kuzey Amerika'da milyonlarca ayakta duran su kütlesinin yaratılmasından sorumludur.
Buz çağlarının nedenleri astronomik döngüler, atmosferik koşullar, okyanus akıntıları ve plaka tektoniği kombinasyonuna atfedilse de, şimdiye kadar tam bir açıklama eksikti. Bununla birlikte, bir Rice Üniversitesi jeofizik ekibi tarafından yapılan yeni araştırma bulgularına göre, Dünya'nın son buzul çağına, kutuplarının dolaşmasına neden olan dönüş eksenine göre Dünya'daki değişimler neden olmuş olabilir.
Bu çalışma Daniel Woodworth ve yüksek lisans öğrencisi ve W.M. Richard G. Gordon tarafından yürütülmüştür. Keck Profesör sırasıyla Rice Üniversitesi'nde Çevre ve Gezegen Bilimi - ve son zamanlarda dergide yayınlandı Jeofizik Araştırma Mektupları. Ulusal Bilim Vakfı (NSF) tarafından desteklenen çalışmaları uğruna Woodworth ve Gordon, Pasifik Okyanusu'ndan jeofizik kanıtları analiz ettiler.
Bu, derin okyanus sedimentlerinden gelen fosil imzaları, okyanus kabuğunun manyetik imzası ve Hawaii Adaları'nı oluşturan manto “sıcak noktası” nın konumunu içeriyordu. Bundan, ekip son 12 milyon yıl içinde Dünya'nın “gerçek kutup dolaşımı” yaşadığını - gezegenin dönüş eksenine göre değiştiği bir fenomen.
Bu meydana geldiğinde, kuzey ve güney kutuplarının yerleri değişir (veya dolaşır). Bu durumda, Grönland son buzul çağını başlatacak kadar kuzey kutbuna doğru ilerledi. Woodworth'un yeni bir Rice Üniversitesi haber bülteninde açıkladığı gibi:
“Hawaii sıcak noktası, yaklaşık 48 milyon yıl öncesinden yaklaşık 12 milyon yıl öncesine kadar spin eksenine göre sabitlendi, ancak bugün bulduğumuzdan daha kuzeydeki bir enlemde sabitlendi. Hawaii sıcak noktasını Dünya'nın geri kalanıyla karşılaştırarak, konumdaki kaymanın Dünya'nın geri kalanına yansıdığını ve tektonik plakaların hareketine bindirildiğini görebiliriz. Bu bize, gerçek kutup dolaşımı olarak yorumladığımız dönme eksenine göre tüm Dünya'nın hareket ettiğini söyler. ”
Çalışmaları 2017'den önceki iki çalışmaya dayanıyor. Birincisi, Gordon ve kendi laboratuarından araştırmacılar tarafından yürütülen, sıcak noktaların yavaş hareket ettiğini ve plaka hareketleri için küresel bir referans çerçevesi tanımlamak için kullanılabileceğini gösterdi. Harvard Üniversitesi'nden araştırmacılar tarafından yürütülen ikincisi, gerçek kutup dolaşımı ile son buzul çağının başlangıcı arasında bir bağlantıyı gösteren ilk oydu.
Sıcak noktalar, Hawaii'nin altında bulunanlar gibi, sıcak magma tüylerinin manto ile derinden yükseldiği volkanik bölgelerdir. Diğer volkanik aktivite biçimlerinin aksine, bu lekeler tektonik plakaların sınırlarında bulunmaz. Çevreleyen mantodan daha sıcak olmaları ile birleştiğinde, sıcak noktalar bilim adamları için bir anormallik oluşturur.
Gordon, “Bu sıcak noktaları, derin mantodan gelen tüy izleyicileri olarak görüyoruz ve bunu referans çerçevemiz olarak kullanıyoruz,” dedi Gordon. “Küresel erişim noktalarının tüm ağının, bu değişimden en az 36 milyon yıl önce Dünya'nın dönüş eksenine göre sabit olduğunu düşünüyoruz.”
Dünya bir eğirme nesnesi olduğundan, merkezkaç kuvveti, ekvatorda kutuptan direğe göre yaklaşık 42 km (26 mi) daha fazla çapa sahip mükemmel bir küre yerine bir “oblate sferoid” olmasını sağlar. Woodworth ve Gordon'a göre gerçek kutup dolaşımı da bunun sonucu olabilir, burada aynı kuvvet ekvatordan uzak enlemlerde mantoda yüksek viskoz tortuların birikmesine neden olur. Gordon'un açıkladığı gibi:
“Gerçekten, gerçekten soğuk şurubunuz olduğunu ve sıcak kreplerin üzerine koyduğunuzu düşünün. Döktüğünüzde, merkezde geçici olarak küçük bir kazık var, burada soğuk şurubun viskozitesi nedeniyle anında düzleşmiyor. Mantodaki yoğun anomalilerin bu küçük geçici kazık gibi olduğunu, alt mantoda sadece viskozitelerin çok daha yüksek olduğunu düşünüyoruz. Şurup gibi, sonunda deforme olur, ancak bunu yapmak gerçekten çok uzun zaman alır. ”
Bu anormal kümeler yeterince büyükse, gezegenin dengesini bozabilir, bu da yavaş yavaş kaymasına ve fazla kütleyi ekvatora yakınlaştırmasına neden olabilir. Kütlenin yeni bir ekvatora yeniden dağıtılması, Dünya'nın dönüş ekseninin eğimini değiştirmez, ancak dönüş ekseninin ortaya çıktığı yüzeydeki noktaları (diğer bir deyişle kutuplar) değiştirir.
Ölçtükleri değişim sadece% 3 civarında olsa da, Dünya'nın mantosunu hareket ettirme etkisi olurdu. Pasifik'in tropik bölgelerinin altındaki manto güneye, Grönland ve Avrupa'nın ve Kuzey Amerika'nın bazı bölümleri kuzeye taşınacaktı. Bu kayma, bu son konumlarda, son buzul çağını tetikleyebilecek daha düşük sıcaklıklara yol açacaktır.
Woodworth'a göre, Hawaii'nin sıcak nokta verileri, gerçek kutup gezgininin Dünya kutuplarının 12 milyon yıl önce hareket etmeye başlamasından sorumlu olduğuna dair en iyi kanıtlardan bazılarını sunuyor. Bununla birlikte, geçmiş kutupsal dolaşmanın örneklerinin, Dünya'nın manyetik alanının geçmişte ne zaman çevrildiğini belirlemek için jeofizikçiler tarafından incelenen kayaların manyetik imzalarına kaydedilebileceğinden şüpheleniyorlar.
İleriye baktığımızda Woodworth ve Gordon, analizlerini geliştirmek için meslektaşlarıyla birlikte çalışıyorlar. Onları 12 milyon yıl öncesinden günümüze kadar uzatmanın yanı sıra, bu çalışma için kullandıkları 48 milyon yıllık başlangıç tarihinden sonra geçmişe daha da genişletmek istiyorlar. Bunun sonucu, Dünya'nın jeolojik tarihinin, buzul çağlarının ve yaşamın evriminin nasıl birbirine bağlı olduğu hakkında daha rafine bir anlayış olabilir.
