Forskare har funnit bevis för att jorden kan ha vänt över tidigare, vilket helt förändrade riktningen på dess poler. Under miljoner år skulle jorden ändra orienteringen på sin axel tills objektet balanserades vid ekvatorn igen. Forskarna hittade bevis på magnetiska korn i lager av bergsediment på havsbotten som håller ett register över jordens magnetfält under miljoner år.
Föreställ dig en förskjutning i jorden så djup att den kan tvinga hela planeten att snurra på sin sida efter några miljoner år och luta den så långt att Alaska skulle sitta vid ekvatorn. Princeton-forskare har nu tillhandahållit de första övertygande bevisen på att denna typ av större förändringar kan ha hänt i vår världs avlägsna förflutna.
Genom att analysera den magnetiska sammansättningen av forntida sediment som hittades i den avlägsna norska skärgården på Svalbard, har Princeton universitets Adam Maloof gett ett trovärdighet till en 140 år gammal teori om hur jorden kan återställa sin egen balans om en ojämn fördelning av vikt någonsin utvecklats i sitt inre eller på ytan.
Teorin, känd som sann polarvandring, postulerar att om ett objekt med tillräcklig vikt - såsom en överdimensionerad vulkan - någonsin bildats långt från ekvatorn, skulle kraften i planetens rotation gradvis dra det tunga föremålet bort från den axel som jorden snurrar runt. Om vulkanerna, marken och andra massor som finns inom den snurrande jorden någonsin blev tillräckligt obalanserade, skulle planeten luta och rotera sig tills dess extra vikt flyttades till en punkt längs ekvatorn.
"Sedimenten som vi har återhämtat oss från Norge erbjuder de första goda bevisen på att en verklig polarvandringshändelse hände för cirka 800 miljoner år sedan," sade Maloof, biträdande professor i geovetenskap. "Om vi också kan hitta bra bekräftande bevis från andra delar av världen, kommer vi att ha en mycket bra idé om att vår planet är i stånd till denna typ av dramatisk förändring."
Maloofs team, som inkluderar forskare från Harvard University, California Institute of Technology och Massachusetts Institute of Technology samt Princeton, publicerar sina resultat i Geological Society of America Bulletin på fredag 25 augusti.
Sann polarvandring skiljer sig från den mer välkända idén om ”kontinental drift”, som är en tumvis rörelse av enskilda kontinenter relativt varandra över jordens yta. Polar vandring kan tippa hela planeten på sin sida i en hastighet av kanske flera meter per år, ungefär 10 till 100 gånger så snabbt som kontinenterna driver på grund av plattaktonik. Även om polerna själva fortfarande pekar i samma riktning med avseende på solsystemet, kan processen tänkbart flytta hela kontinenter från tropikerna till Arktis, eller vice versa, inom en relativt kort geologisk tidsperiod.
Medan idén om att kontinenterna långsamt rör sig i förhållande till varandra är ett välkänt begrepp, har den mindre kända teorin om sann polarvandring funnits sedan mitten av 1800-talet, flera decennier innan kontinental drift någonsin föreslogs. Men när kontinenterna visade sig röra sig under påverkan av plattaktonik på 1960-talet förklarade det så många dynamiska processer på jordens yta så bra att verklig polarvandring blev ett otydligt ämne.
"Planetforskare pratar fortfarande om polarvandring för andra världar, till exempel Mars, där en massiv uppbyggnad av vulkaniskt berg som kallas Tharsis sitter vid Martias ekvator," sade Maloof. ”Men eftersom jordens yta ständigt förändras när kontinenterna rör sig och havskorpeplattorna glider över och under varandra, är det svårare att hitta bevis på att vår planet vrider hundratals miljoner år sedan, som Mars troligen gjorde medan den fortfarande var geologiskt aktiv ”.
Emellertid kan sedimenten som teamet studerade på Svalbard från 1999 till 2005 ha gett just sådana eftertraktade bevis. Det är välkänt att när bergpartiklar sjunker ner på havsbotten för att bilda lager av nytt sediment, anpassar små magnetiska korn i partiklarna sig till jordens magnetiska linjer. När detta sten härdar blir det en pålitlig registrering av riktningen som jordens magnetfält pekade vid tidpunkten för berget. Så om en sten har spunnits runt av en dramatisk geologisk händelse kommer dess magnetiska fält att ha en till synes anomal orientering som geofysiker som de i Maloofs team försöker förklara.
"Vi hittade just sådana avvikelser i Svalbardsedimenten," sade Maloof. ”Vi ansträngde oss för att hitta ett annat skäl till avvikelserna, till exempel en snabb rotation av den enskilda skorpeplatta som öarna vilar på, men inget av alternativen är lika vettigt som en riktig polarvandringshändelse när den tas i samband med geokemiska och havsnivåuppgifter från samma stenar. ”
Resultaten, sade han, kan möjligen förklara udda förändringar i havkemi som inträffade för cirka 800 miljoner år sedan. Andra liknande förändringar i havet har dykt upp i forntida tider, sade Maloof, men vid dessa andra tillfällen vet forskare att en istid var skylden.
"Forskare har inte hittat några bevis för en istid som inträffade för 800 miljoner år sedan, och förändringen i havet vid denna tidpunkt är fortfarande ett av de stora mysterierna i vår forntida historia på vår planet," sade han. "Men om alla kontinenter plötsligt vändes runt och deras floder började transportera vatten och näringsämnen till tropikerna istället för Arktis, skulle det till exempel kunna ge de mystiska geokemiska förändringar som vetenskapen har försökt förklara."
Eftersom teamet skaffade all sin information från öarna på Svalbard, sa Maloof att deras nästa prioritet skulle vara att söka bekräftande bevis inom sediment av liknande ålder från någon annanstans på planeten. Detta är svårt, sade Maloof, för de flesta 800 miljoner år gamla stenar har för länge sedan försvunnit. Eftersom jordens jordskorpor glider under varandra över tid, tar de mest av den geologiska historien tillbaka till planetens djupa inre. Men, sade Maloof, en webbplats som hans team har hittat i Australien ser lovande ut.
"Vi kan inte vara säkra på dessa fynd förrän vi hittar liknande mönster inom bergkemi och magnetik på andra kontinenter," sade Maloof. "Stenar i samma ålder bevaras i det australiensiska interiöret, så vi besöker webbplatsen under de kommande två åren för att leta efter ytterligare bevis. Om vi hittar några, kommer vi att vara mycket mer säkra på den här teoriens giltighet. "
Maloof sade att sann polarvandring mest troligt inträffade när jordens landmasser smälts samman för att bilda ett enda superkontinent, något som har hänt minst två gånger i det avlägsna förflutet. Men han sa att vi inte borde oroa oss för att planeten kommer att genomgå en större förändring igen när som helst snart.
"Om en verklig polarvandringshändelse har inträffat i vår planets historia, var det troligtvis när kontinenterna bildade en enda massa på en sida av jorden," sade han. ”Vi förväntar oss dock inte att det kommer bli en annan händelse inom överskådlig framtid. Jordens yta är ganska väl balanserad idag. "
Maloofs forskning sponsrades delvis av National Science Foundation.
Originalkälla: Princeton News Release
