Vippede Jorden på siden for 84 millioner år siden?

Hold fast i dine hatte, fordi videnskabsmænd har fundet flere beviser for, at Jorden vælter fra tid til anden. Vi ved, at kontinenterne bevæger sig langsomt på grund af pladetektonikken, men kontinentaldrift skubber kun de tektoniske plader forbi hinanden. Det har været diskuteret i de sidste par årtier, om det ydre, Jordens faste skal kan slingre rundt, eller endda vælte i forhold til spinaksen. Sådan et skift af Jorden kaldes "ægte polarvandring, " men beviserne for denne proces har været omstridte. Ny forskning offentliggjort i Naturkommunikation , ledet af Earth-Life Science Institute (ELSI) ved Tokyo Institute of Technology's Principle Investigator Joe Kirschvink (også professor ved Caltech) og prof. Ross Mitchell ved Institute of Geology and Geophysics i Beijing, giver nogle af de mest overbevisende beviser til dato på, at en sådan planetvæltning faktisk har fundet sted i Jordens fortid.

Ægte polar vandring bærer nogle dissekere. Jorden er en lagdelt kugle, med en solid metal indre kerne, en ydre kerne af flydende metal, og en solid kappe og altoverskyggende skorpe ved overfladen, som vi lever på. Alt dette snurrer som en top, en gang om dagen. Fordi jordens ydre kerne er flydende, den solide kappe og skorpe er i stand til at glide rundt oven på den. Relativt tætte strukturer, såsom subduktion af oceaniske plader og massive vulkaner som Hawaii, foretrækker at være i nærheden af ​​ækvator, på samme måde som dine arme gerne er ude til din side, når du snurrer rundt i en kontorstol.

På trods af denne vandring af skorpen, Jordens magnetfelt genereres af elektriske strømme i det konvektionerende flydende Ni-Fe-metal i den ydre kerne. På lange tidsskalaer, den overliggende vandring af kappen og skorpen påvirker ikke kernen, fordi de overliggende klippelag er gennemsigtige for Jordens magnetfelt. I modsætning, konvektionsmønstrene i denne ydre kerne er faktisk tvunget til at danse rundt om Jordens rotationsakse, hvilket betyder, at det overordnede mønster af Jordens magnetfelt er forudsigeligt, breder sig ud på samme måde som jernspåner på linje over en lille stangmagnet. Derfor, disse data giver fremragende information om retningen af ​​de nordlige og sydlige geografiske poler, og hældningen giver afstanden fra pælene (et lodret felt betyder, at du er ved pælen, vandret fortæller os, at det var på Ækvator). Mange sten registrerer faktisk retningen af ​​det lokale magnetfelt, når de dannes, stort set på samme måde, som et magnetbånd optager din musik. For eksempel, Små krystaller af mineralet magnetit produceret af nogle bakterier står faktisk på linje som små kompasnåle, og bliver fanget i sedimenterne, når klippen størkner. Denne "fossile" magnetisme kan bruges til at spore, hvor spinaksen vandrer i forhold til skorpen.

"Forestil dig at se på Jorden fra rummet, " forklarer Kirschvink "Ægte polarvandring ville se ud som om Jorden tipper på siden, og det, der faktisk sker, er, at hele planetens stenede skal – den faste kappe og skorpe – roterer omkring den flydende ydre kerne." Selvom forskere kan måle sand polarvandring, der forekommer i dag, meget præcist med satellitter, geologer diskuterer stadig, om store rotationer af kappen og skorpen har fundet sted i Jordens fortid.

En særlig heftig debat har været om begivenheder under det sene kridttid, omkring 84 millioner år siden. I løbet af de sidste tre årtier, geofysikere har gået frem og tilbage gennem offentlige argumenter i tidsskriftet Videnskab , og ved talrige møder, om, hvorvidt en stor sand polarvandringsbegivenhed fandt sted i Kridttiden.

Mitchell og Kirschvink kom med en plan for at afgøre debatten én gang for alle. Udnyttelse af Mitchells erfaring som studerende, der studerede geologien i Appenninerne i det centrale Italien, han kendte lige de rigtige sten at prøve. Det internationale team af forskere satsede derefter på, at palæomagnetiske data fra kalksten skabt i Kridttiden (mellem ~145,5 og 65,5 millioner år siden) placeret i Italien ville give en endelig test. Magnetismen af ​​de yngre bjergarter i samme område blev undersøgt for næsten 50 år siden, og indirekte førte til opdagelsen af ​​det asteroidenedslag, der dræbte dinosaurerne. Sarah Slotznick, medforfatter og geobiolog ved Dartmouth College forklarer, "disse italienske sedimentære bjergarter viser sig at være specielle og meget pålidelige, fordi de magnetiske mineraler faktisk er fossiler af bakterier, der dannede kæder af mineralet magnetit."

For at teste deres hypotese om sand polarvandring, palæomagnetiske data med masser af redundans er påkrævet for at spore vandringen af ​​den gamle placering af Jordens spinakse. Tidligere studier, især nogle, der hævder, at ægte polarvandring ikke forekommer, har undladt at udforske nok datapunkter ifølge holdet. siger Richard Gordon, en geofysiker ved Rice University i Houston, som ikke var involveret i undersøgelsen, "det er en af ​​grundene til, at det er så forfriskende at se denne undersøgelse med dens rigelige og smukke palæomagnetiske data."

Kirschvink og kolleger fandt, som den sande polarvandringshypotese forudsagde, de italienske data indikerer en ~12˚ hældning af planeten for 84 millioner år siden. Holdet fandt også ud af, at Jorden ser ud til at have rettet sig selv - efter at have væltet på siden, Jorden vendte kurs og drejede tilbage, for en samlet udflugt på næsten 25˚ bue på omkring fem millioner år. Sikkert, dette var en kosmisk "yo-yo".