Η τελευταία μεγάλη εποχή της Γης, γνωστή ως Quaternay Glaciation, ξεκίνησε περίπου 3,2 εκατομμύρια χρόνια πριν. Αυτή η περίοδος χαρακτηρίστηκε από την επέκταση των φύλλων πάγου από την Ανταρκτική και τη Γροιλανδία, καθώς και από τη διακύμανση του φύλλου πάγου Laurentian, το οποίο κάλυπτε το μεγαλύτερο μέρος του Καναδά και των Ηνωμένων Πολιτειών. Η υποχώρηση αυτού του παγετώνα είναι υπεύθυνη για τη δημιουργία εκατομμυρίων όρθιων υδάτων σε όλη τη Βόρεια Αμερική, συμπεριλαμβανομένων των Μεγάλων Λιμνών.
Ενώ οι αιτίες των εποχών του πάγου έχουν αποδοθεί σε έναν συνδυασμό αστρονομικών κύκλων, ατμοσφαιρικών συνθηκών, ρευμάτων ωκεανών και τεκτονικών πλακών, μέχρι στιγμής λείπει μια πλήρης εξήγηση. Ωστόσο, σύμφωνα με νέα ερευνητικά ευρήματα από μια ομάδα γεωφυσικών του Πανεπιστημίου Ράις, η τελευταία εποχή του πάγου της Γης μπορεί να προκλήθηκε από μετατοπίσεις στη Γη σε σχέση με τον άξονα περιστροφής που έκανε τους πόλους της να περιπλανηθούν.
Αυτή η μελέτη διεξήχθη από τους Daniel Woodworth και Richard G. Gordon - μεταπτυχιακό φοιτητή και το W.M. Ο Keck Καθηγητής Γης, Περιβαλλοντικής και Πλανητικής Επιστήμης στο Πανεπιστήμιο Rice, αντίστοιχα - και πρόσφατα εμφανίστηκε στο περιοδικό Γεωφυσικές Ερευνητικές Επιστολές. Για χάρη της μελέτης τους, η οποία υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών (NSF), οι Woodworth και Gordon ανέλυσαν γεωφυσικά στοιχεία από τον Ειρηνικό Ωκεανό.
Αυτό περιελάμβανε ορυκτές υπογραφές από ιζήματα βαθέων ωκεανών, τη μαγνητική υπογραφή του ωκεάνιου φλοιού και τη θέση του «καυτού σημείου» του μανδύα που δημιούργησε τα νησιά της Χαβάης. Από αυτό, η ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα τελευταία 12 εκατομμύρια χρόνια, η Γη γνώρισε «πραγματική πολική περιπλάνηση» - ένα φαινόμενο όπου ο πλανήτης μετατοπίστηκε σε σχέση με τον άξονα περιστροφής του.
Όταν συμβεί αυτό, οι θέσεις του βόρειου και του νότου πόλων αλλάζουν (ή περιπλανιούνται). Σε αυτήν την περίπτωση, η Γροιλανδία κινήθηκε αρκετά μακριά προς τον βόρειο πόλο για να ξεκινήσει την τελευταία εποχή του πάγου. Όπως εξήγησε ο Woodworth σε πρόσφατο δελτίο ειδήσεων του Πανεπιστημίου Rice:
«Το καυτό σημείο της Χαβάης ήταν σταθερό, σε σχέση με τον άξονα περιστροφής, από περίπου 48 εκατομμύρια χρόνια πριν έως περίπου 12 εκατομμύρια χρόνια, αλλά ήταν σταθερό σε ένα γεωγραφικό πλάτος πιο μακριά από αυτό που το βρίσκουμε σήμερα. Συγκρίνοντας το καυτό σημείο της Χαβάης με την υπόλοιπη Γη, μπορούμε να δούμε ότι αυτή η μετατόπιση της θέσης αντανακλάται στην υπόλοιπη Γη και υπερτίθεται στην κίνηση των τεκτονικών πλακών. Αυτό μας λέει ότι ολόκληρη η Γη κινήθηκε, σε σχέση με τον άξονα περιστροφής, τον οποίο ερμηνεύουμε ως πραγματική πολική περιπλάνηση. "
Η δουλειά τους βασίζεται σε δύο προηγούμενες μελέτες από το 2017. Η πρώτη, που πραγματοποιήθηκε από τον Γκόρντον και ερευνητές από το δικό του εργαστήριο, έδειξε ότι τα καυτά σημεία κινούνται αργά και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον καθορισμό ενός παγκόσμιου πλαισίου αναφοράς για κινήσεις πλάκας. Το δεύτερο, που διεξήχθη από ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ, ήταν ο πρώτος που έδειξε μια σχέση μεταξύ της πραγματικής πολικής περιπλάνησης και της έναρξης της τελευταίας εποχής των παγετώνων.
Τα καυτά σημεία, όπως εκείνα που βρίσκονται κάτω από τη Χαβάη, είναι ηφαιστειακές περιοχές όπου τα λοφία καυτού μάγματος αυξάνονται από βαθιά με το μανδύα. Σε αντίθεση με άλλες μορφές ηφαιστειακής δραστηριότητας, αυτά τα σημεία δεν βρίσκονται στα όρια των τεκτονικών πλακών. Σε συνδυασμό με το γεγονός ότι είναι πιο ζεστά από τον γύρω μανδύα, τα καυτά σημεία αντιπροσωπεύουν κάτι ανωμαλία στους επιστήμονες.
«Παίρνουμε αυτά τα καυτά σημεία ως επισημασμένα ιχνηλάτες λοφίων που προέρχονται από το βαθύ μανδύα και το χρησιμοποιούμε ως πλαίσιο αναφοράς μας», δήλωσε ο Γκόρντον. «Πιστεύουμε ότι ολόκληρο το παγκόσμιο δίκτυο hotspots ήταν σταθερό, σε σχέση με τον άξονα περιστροφής της Γης, για τουλάχιστον 36 εκατομμύρια χρόνια πριν από αυτήν την αλλαγή.»
Δεδομένου ότι η Γη είναι ένα περιστρεφόμενο αντικείμενο, η φυγοκεντρική δύναμή της διασφαλίζει ότι είναι μια «πλάγια σφαιροειδής» παρά μια τέλεια σφαίρα - με διάμετρο περίπου 42 χλμ. (26 μίλια) περισσότερο στον ισημερινό παρά από πόλο σε πόλο. Σύμφωνα με τους Woodworth και Gordon, η αληθινή πολική περιπλάνηση μπορεί επίσης να είναι το αποτέλεσμα αυτού, όπου η ίδια δύναμη προκαλεί συσσώρευση ιξώδους ιζήματος στο μανδύα σε γεωγραφικά πλάτη μακριά από τον ισημερινό. Όπως εξήγησε ο Γκόρντον:
«Φανταστείτε ότι έχετε πραγματικά, πολύ κρύο σιρόπι και το βάζετε σε ζεστές τηγανίτες. Καθώς το ρίχνετε, έχετε προσωρινά ένα μικρό σωρό στο κέντρο, όπου δεν ισιώνει αμέσως λόγω του ιξώδους του κρύου σιροπιού. Πιστεύουμε ότι οι πυκνές ανωμαλίες στο μανδύα είναι σαν αυτόν τον μικρό προσωρινό σωρό, μόνο τα ιξώδη είναι πολύ υψηλότερα στον κάτω μανδύα. Όπως το σιρόπι, τελικά θα παραμορφωθεί, αλλά χρειάζεται πολύ, πολύς χρόνος για να το κάνει. "
Εάν αυτές οι ανώμαλες συστάδες είναι αρκετά μαζικές, θα μπορούσαν να ανισορροπήσουν τον πλανήτη, προκαλώντας σταδιακή μετατόπιση και φέρνοντας την περίσσεια μάζας πιο κοντά στον ισημερινό. Αυτή η αναδιανομή της μάζας σε έναν νέο ισημερινό δεν θα άλλαζε την κλίση του άξονα περιστροφής της Γης, αλλά θα άλλαζε τα σημεία στην επιφάνεια όπου αναδύθηκε ο άξονας περιστροφής (γνωστός και ως πόλοι).
Ενώ η μετατόπιση που μέτρησαν θα ήταν μόνο περίπου 3%, θα είχε το αποτέλεσμα να μετακινήσει το γήινο μανδύα. Ενώ ο μανδύας κάτω από τα τροπικά μέρη του Ειρηνικού θα είχε μετακινηθεί νότια, η Γροιλανδία και τμήματα της Ευρώπης και της Βόρειας Αμερικής θα είχαν μετακινηθεί βόρεια. Αυτή η αλλαγή θα είχε ως αποτέλεσμα χαμηλότερες θερμοκρασίες σε αυτές τις τελευταίες τοποθεσίες, οι οποίες θα μπορούσαν να έχουν προκαλέσει την τελευταία εποχή των παγετώνων.
Σύμφωνα με τον Woodworth, τα δεδομένα του hot spot από τη Χαβάη παρέχουν μερικές από τις καλύτερες αποδείξεις ότι η πραγματική πολική περιπλάνηση είναι υπεύθυνη για τον τρόπο με τον οποίο οι πόλοι της Γης άρχισαν να κινούνται πριν από 12 εκατομμύρια χρόνια. Ωστόσο, υποψιάζονται επίσης ότι στο παρελθόν περιπτώσεις πολικής περιπλάνησης μπορεί να καταγραφούν στις μαγνητικές υπογραφές των πετρωμάτων, οι οποίες μελετώνται από γεωφυσικούς για να προσδιορίσουν πότε το μαγνητικό πεδίο της Γης ανατράπηκε στο παρελθόν.
Κοιτώντας μπροστά, ο Woodworth και ο Gordon συνεργάζονται με συναδέλφους για να αξιοποιήσουν την ανάλυσή τους. Εκτός από την επέκτασή τους από 12 εκατομμύρια χρόνια πριν έως σήμερα, θέλουν επίσης να το επεκτείνουν περαιτέρω στο παρελθόν, πέρα από την ημερομηνία έναρξης των 48 εκατομμυρίων ετών που χρησιμοποίησαν για αυτήν τη μελέτη. Το αποτέλεσμα αυτού θα μπορούσε να είναι μια πιο εκλεπτυσμένη κατανόηση του τρόπου διασύνδεσης της γεωλογικής ιστορίας της Γης, των εποχών του πάγου και της εξέλιξης της ζωής.
