一项10月1日发表在《Science》上的研究认为,地球的地理南北极在过去3.2亿年里发生过四次大规模“真极移”。这和人们熟悉的磁极漂移不是一回事:磁极是地球磁场的方向,而地理极点是地球自转轴与表面的交点。研究发现,地球的外壳并不是固定不动的,它漂浮在黏稠的地幔上,地壳和地幔的运动可能改变地球的质量分布,破坏地球绕自转轴的平衡。为了重新找回平衡,地壳和地幔会相对地核重新定向,地理极点也随之滑动,这就是“真极移”。
研究负责人、挪威奥斯陆大学地球物理学家Mathew Domeier说,真极移今天仍在发生,速度大约是每年10厘米,主要原因是冰盖融化。不过,研究过去的真极移并不容易,因为板块运动也会造成类似的地质记录,早期研究的结果并不一致。Domeier和同事换了一个思路:利用古代海平面变化来追踪快速真极移。地球不是完美的球体,赤道附近更“鼓”;当真极移发生时,赤道附近的水体会保持原来的位置,而陆地会相对移动,于是一些原本干燥的地区被海水淹没,另一些原本在水下的地区则露出水面。这种变化会形成一种类似“四叶草”的四象限图案,Domeier说:“这是一种非常奇怪、又不是其他地球过程造成的模式。”
研究团队用计算机模拟过去3.2亿年的洪水动态,寻找这种“四叶草”信号,结果发现四个明显的时间点:约2000万至3000万年前的渐新世到中新世、约9000万至1亿年前的白垩纪中期、约1.4亿至1.5亿年前的晚侏罗世到早白垩世,以及约1.9亿至2亿年前的早侏罗世。研究者认为,这些短促而剧烈的真极移事件,可能改变洋流、影响气候,进而改变生态系统。论文写道,这些发现反驳了“真极移可以忽略或一直很慢”的观点,也提醒人们把它视为海平面变化和其他全球环境、生物动态的一个阶段性控制因素。
不过,科学家仍不清楚是什么触发了这些真极移事件,也不确定每次地理极点到底移动了多远。Domeier说,下一步最合理的问题,就是弄清楚这些事件为什么会在那些时间发生。悉尼大学地球科学家Sabin Zahirovic没有参与这项研究,他评论说,这是一个“非常令人兴奋的进展”,有助于把地球深部过程与长期气候和海平面变化联系起来。
地球表面看起来稳定,但在地质尺度上,整个外壳都可能在“转身”。这项研究提醒我们,气候和海平面的变化,不只来自大气和海洋,也可能来自地球深处。我们脚下的大地并不像看上去那样安稳,它只是动得足够慢,慢到人的一生很难察觉。
素材来源:Smithsonian Magazine
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