Ultima mare epocă de gheață a Pământului, cunoscută sub numele de Glaciația Quaternay, a început în urmă cu aproximativ 3,2 milioane de ani. Această perioadă s-a caracterizat prin extinderea straturilor de gheață din Antarctica și Groenlanda, precum și prin fluctuația stratului de gheață din Laurentiu, care a acoperit cea mai mare parte a Canadei și a Statelor Unite. Retragerea acestui ghețar este responsabilă de crearea a milioane de corpuri de apă în toată America de Nord, inclusiv Marile Lacuri.
În timp ce cauzele vârstei de gheață au fost atribuite unei combinații de cicluri astronomice, condiții atmosferice, curenți oceanici și tectonică a plăcilor, o explicație completă a lipsit până acum. Cu toate acestea, potrivit unei noi descoperiri de cercetare efectuate de o echipă de geofizicieni de la Universitatea Rice, ultima epocă de gheață a Pământului ar fi fost cauzată de schimbări pe Pământ în raport cu axa spinării care a determinat să se rătăcească poli.
Acest studiu a fost realizat de Daniel Woodworth și Richard G. Gordon - un student absolvent și W.M. Keck profesor de Pământ, Mediu și Știință Planetară la Universitatea Rice, respectiv - și a apărut recent în jurnal Scrisori de cercetare geofizică. În numele studiului lor, care a fost susținut de Fundația Națională de Știință (NSF), Woodworth și Gordon au analizat dovezi geofizice din Oceanul Pacific.
Acestea includeau semnături fosile provenite din sedimentele oceanului adânc, semnătura magnetică a scoarței oceanice și poziția „punctului fierbinte” a mantalei care a creat Insulele Hawaii. Din aceasta, echipa a dedus că în ultimele 12 milioane de ani, Pământul a cunoscut „adevărat rătăci polar” - un fenomen în care planeta s-a deplasat în raport cu axa sa de rotire.
Când se întâmplă acest lucru, locațiile polilor nord și sud se schimbă (sau se rătăcesc). În acest caz, Groenlanda s-a deplasat destul de departe spre polul nord pentru a da startul ultimei epoci de gheață. După cum a explicat Woodworth într-un comunicat de știri recent al Universității Rice:
„Punctul fierbinte hawaian a fost fixat, în raport cu axa de centrifugare, de la aproximativ 48 de milioane de ani în urmă până la aproximativ 12 milioane de ani în urmă, dar a fost fixat la o latitudine mai mare la nord decât o găsim astăzi. Comparând punctul cald hawaian cu restul Pământului, putem vedea că această schimbare în locație a fost reflectată în restul Pământului și este suprapusă mișcării plăcilor tectonice. Asta ne spune că întreg Pământul s-a mișcat, în raport cu axa de centrifugare, pe care o interpretăm a fi adevărată rătăci polar.
Munca lor se bazează pe două studii anterioare din 2017. Primul, care a fost realizat de Gordon și cercetătorii din laboratorul său, a demonstrat că punctele fierbinți se mișcă încet și pot fi utilizate pentru a defini un cadru de referință global pentru mișcările plăcii. Al doilea, care a fost realizat de cercetători de la Universitatea Harvard, a fost primul care a arătat o legătură între adevăratul rătăci polar și debutul ultimei epoci de gheață.
Punctele fierbinți, precum cea situată sub Hawaii, sunt regiuni vulcanice în care prunele de magmă fierbinte se ridică din adânc odată cu mantaua. Spre deosebire de alte forme de activitate vulcanică, aceste pete nu sunt situate la limitele plăcilor tectonice. Combinate cu faptul că sunt mai calde decât mantaua din jur, punctele fierbinți reprezintă ceva anomaliei oamenilor de știință.
„Luăm aceste puncte fierbinți ca niște urmăritori marcati ai penelor care provin din mantaua adâncă și o folosim ca cadru de referință”, a spus Gordon. „Considerăm că întreaga rețea globală de puncte fierbinți a fost fixată, în raport cu axa rotativă a Pământului, timp de cel puțin 36 de milioane de ani înainte de această schimbare.”
Deoarece Pământul este un obiect care se învârte, forța sa centrifugă asigură că este o „sferoză oblată”, mai degrabă decât o sferă perfectă - care măsoară aproximativ 42 km (26 mi) în diametru mai mult decât la pol la ecuator. Conform lui Woodworth și Gordon, adevăratul rătăces polar poate fi și rezultatul acestei situații, în care aceeași forță face ca depozitele extrem de vâscoase să se acumuleze în manta la latitudini îndepărtate de ecuator. După cum a explicat Gordon:
„Imaginează-ți că ai un sirop cu adevărat rece și îl pui pe clătite fierbinți. Pe măsură ce îl turnați, aveți temporar o grămadă mică în centru, unde nu se aplatizează instantaneu din cauza vâscozității siropului rece. Credem că anomaliile dense din manta sunt ca acea mică grămadă temporară, doar vâscozitățile sunt mult mai mari în mantaua inferioară. La fel ca siropul, acesta se va deforma în cele din urmă, dar este nevoie de foarte mult timp pentru a face acest lucru. "
Dacă aceste aglomerații anormale sunt suficient de masive, ele ar putea dezechilibra planeta, determinând schimbarea treptată și apropierea excesului de masă de ecuator. Această redistribuire a masei către un nou ecuator nu ar schimba înclinarea axei de rotație a Pământului, ci ar schimba punctele de pe suprafața de unde apare axa rotativă (de asemenea, poli).
În timp ce deplasarea pe care au măsurat-o va fi doar cu aproximativ 3%, aceasta ar fi avut efectul de a muta mantia Pământului. În timp ce mantaua de sub părțile tropicale din Pacific s-ar fi mutat spre sud, Groenlanda și unele părți din Europa și America de Nord s-ar fi mutat spre nord. Această schimbare ar duce la temperaturi mai scăzute în aceste ultime locații, ceea ce ar fi putut declanșa ultima epocă de gheață.
Potrivit Woodworth, datele de la punctul fierbinte din Hawaii oferă unele dintre cele mai bune dovezi că adevăratul rătăci polar este responsabil pentru modul în care polii Pământului începuseră să se miște în urmă cu 12 milioane de ani. Cu toate acestea, ei suspectează, de asemenea, că situațiile anterioare ale rătăcirii polare pot fi înregistrate în semnăturile magnetice ale rocilor, care sunt studiate de geofizicieni pentru a determina când câmpul magnetic al Pământului a trecut în trecut.
Privind în perspectivă, Woodworth și Gordon lucrează cu colegii pentru a se baza pe analiza lor. Pe lângă extinderea acesteia de acum 12 milioane de ani până în prezent, ei doresc să o extindă și mai mult în trecut, dincolo de data de început de 48 de milioane de ani pe care au folosit-o pentru acest studiu. Rezultatul ar putea fi o înțelegere mai rafinată a modului în care istoria geologică a Pământului, epoca glaciară și evoluția vieții sunt interconectate.
