Земля чотири рази різко змінювала положення осі за 320 млн років — дослідження

Земля — не таке стабільне тіло, що обертається, як прийнято вважати. Дослідники виявили, що за останні 320 мільйонів років планета чотири рази різко змінювала положення навколо своєї осі.

Про це повідомляється в новому дослідженні, опублікованому в журналі Science.

Справжнє полярне блукання: що це і як впливає на Землю

За словами дослідників, Земля — не нерухома куля. Окрім прецесії та незначних змін часу, існує явище, відоме як справжнє полярне блукання.

Воно спричиняється змінами у розподілі маси Землі, наприклад, через тектоніку плит, пояснюють вчені. Обертові сфери найстабільніші, коли їхня найбільша щільність припадає на екватор. Якщо маса переміщується до вищих широт, планета зміщується навколо осі, щоб відновити стабільність.

«Ці висновки спростовують думку про те, що полярне блукання є незначним або постійно повільним, — пишуть автори. — Це явище слід розглядати як епізодичний чинник, що впливає на зміну рівня моря та інші глобальні процеси».

Чотири періоди, коли Земля швидко зміщувала вісь

Матьє Домейєр та його колеги з Університету Осло знайшли спосіб виміряти давні темпи зміщення полюсів, і їхні результати виявилися несподіваними.

Автори виділяють чотири періоди, коли ознаки зміни рівня моря відповідають закономірності, за якої швидкість полярного блукання є достатньо великою, щоб виділятися серед «шуму» інших факторів впливу:

• 200–190 мільйонів років тому (ранній юрський період);

• 150–140 мільйонів років тому (пізній юрський період, коли панували стегозаври та диплодоки);

• 100–90 мільйонів років тому (середина крейдового періоду, коли по Землі бродили спінозавр та аргентинозавр);

• 30–20 мільйонів років тому (після вимирання динозаврів).

Чому рівень моря змінюється через зміщення полюсів

За словами вчених, коли відбувається зміщення полюсів, воно має власну вісь. Вона пролягає між двома точками на екваторі, розташованими на протилежних сторонах Землі. З точки зору змін рівня моря це створює чотири полюси — звичні північний і південний, а також два полюси на осі блукання.

У жодному з цих чотирьох місць сили, що діють на океан, не змінюються. Однак у місцях, найвіддаленіших від будь-якого полюса — тобто на широтах близько 45° і під прямим кутом до осі блукання, — рівень моря підвищується або знижується. Ця зміна пропорційна швидкості руху полюсів.

Автори дослідження пояснюють: під час блукання полюсів відцентрові сили, що діють на океани Землі, змінюються. Це призводить до підвищення рівня моря в одних частинах світу та його зниження в інших. Якщо явище відбувається швидко, його ефект має бути достатньо значним, щоб залишити слід у геологічних даних — зокрема, там, де континентальні окрайки були поглинуті океанами.

Динозаври і зміщення полюсів: що відбувалося 100 млн років тому

Наприклад, у середині крейдового періоду, 100–90 мільйонів років тому, коли по Землі бродили спінозавр та аргентинозавр, після врахування кліматичних ефектів рівень моря піднявся в районах Північної Америки та Європи, але знизився в районах Південної Америки, південної Африки та Східної Азії.

За словами вчених, саме цього ми й очікували: полярне блукання оберталося проти годинникової стрілки навколо полюса на 53° східної довготи. Це майже повністю збігається з тим, що геологи прогнозували раніше на основі даних про рух континентів.

Ще чіткіше протилежну картину видно в період 150–140 мільйонів років тому — під час пізнього юрського періоду, коли Землею бродили стегозаври та диплодоки. За словами дослідників, єдина різниця в тому, що замість південної Африки фігурують частини Антарктиди. Це свідчить про обертання за годинниковою стрілкою навколо полюса на 58° східної довготи.

Результати досліджень намагніченості древніх гірських порід використовувалися для висунення гіпотез про значно вищі темпи полярного блукання у минулому, однак дані вимірювань з різних місцевостей суперечать одне одному. Деякі періоди підвищеної швидкості, які вчені запропонували на основі палеомагнітних даних, збігаються з тими, що Домейєр та його співавтори виявили на основі змін рівня моря.

Поточна швидкість полярного блукання: 10 см на рік

Швидкість полярного блукання змінюється, зазначають дослідники. Іноді рухи континентів врівноважують один одного, а інколи маса перерозподіляється так, що змушує планету зміщуватися відносно своєї осі.

Нинішня швидкість становить близько 10 сантиметрів на рік. Це незначно в людських часових масштабах, але нове дослідження показує: в минулому ці процеси відбувалися значно швидше.

Пов’язані теми

Дослідження