Zemljino posljednje veliko ledeno doba, poznato pod nazivom Kvaterna ledenjak, započelo je prije otprilike 3,2 milijuna godina. To razdoblje karakteriziralo je širenje ledenih ploča izvan Antarktike i Grenlanda, kao i fluktuacija laurentske ledene plohe koja je pokrivala veći dio Kanade i Sjedinjenih Država. Povlačenje ovog ledenjaka odgovorno je za stvaranje milijuna stajaćih vodnih tijela diljem Sjeverne Amerike, uključujući Velika jezera.
Iako su uzroci ledenih doba pripisani kombinaciji astronomskih ciklusa, atmosferskih uvjeta, oceanske struje i tektonike ploča, za sada je izostalo cjelovito objašnjenje. Međutim, prema novim istraživanjima tima geofizičara sa sveučilišta Rice, posljednje ledeno doba Zemlje možda je uzrokovano pomicanjem Zemlje u odnosu na njenu osovinu centrifuge, zbog čega su njezini stubovi lutali.
Studiju su proveli Daniel Woodworth i Richard G. Gordon - diplomski student i W.M. Keck profesor znanosti o Zemlji, okolišu i planetarnoj znanosti na Sveučilištu Rice, a nedavno se pojavio u časopisu Pisma o geofizičkim istraživanjima. Za potrebe svoje studije, koju je podržala Nacionalna zaklada za znanost (NSF), Woodworth i Gordon analizirali su geofizičke dokaze iz Tihog oceana.
To je uključivalo fosilne potpise iz dubokih oceanskih sedimenata, magnetski potpis oceanske kore i položaj "vruće točke" plašta koji su stvorili Havajska ostrva. Iz toga je tim zaključio da je u posljednjih 12 milijuna godina Zemlja doživjela "pravi polarni lutanje" - fenomen gdje se planet pomaknuo u odnosu na svoju osi osi.
Kad se to dogodi, mjesta sjevernog i južnog pola se mijenjaju (ili lutaju). U ovom slučaju, Grenland se pomaknuo dovoljno prema sjevernom polu da bi započeo posljednje ledeno doba. Kao što je Woodworth objasnio u nedavnom izdanju sa sveučilišta Rice:
"Vruća točka Havaja bila je fiksirana, u odnosu na osovinu centrifuge, prije otprilike 48 milijuna godina do otprilike 12 milijuna godina, ali bila je fiksirana na zemljopisnoj širini sjevernije nego što je nalazimo danas. Uspoređujući havajsku vruću točku s ostatkom Zemlje, možemo vidjeti da se taj pomak u položaju odrazio na ostatku Zemlje i da se nanosi na kretanje tektonskih ploča. To nam govori da se cijela Zemlja kretala, u odnosu na osovinu centrifuge, koju tumačimo kao pravo polarno lutanje. "
Njihov se rad temelji na dvije prethodne studije iz 2017. Prva, koju su proveli Gordon i istraživači iz njegovog laboratorija, pokazala je da se vruće točke polako kreću i da se mogu koristiti za definiranje globalnog referentnog okvira za kretanje ploča. Drugo, koje su proveli istraživači sa Sveučilišta Harvard, prvi je pokazalo povezanost istinskog polarnog lutanja i početka posljednjeg ledenog doba.
Vruće točke, poput one smještene ispod Havaja, vulkanske su regije u kojima se plinovi vruće magme uzdižu iz duboke plašta. Za razliku od drugih oblika vulkanske aktivnosti, te mrlje nisu smještene na granicama tektonskih ploča. U kombinaciji s činjenicom da su vrući od plašta koji ga okružuje, vruće točke znanstvenicima predstavljaju nešto anomalije.
"Uzimamo ove vruće točke kao označene tragove pljuskova koji potječu iz dubokog plašta i koristimo to kao svoj referentni okvir", rekao je Gordon. "Mislimo da je cijela globalna mreža vrućih točaka bila fiksirana, u odnosu na Zemljinu osi centrifuge, najmanje 36 milijuna godina prije ovog pomaka."
Budući da je Zemlja vrti objekt, njegova centrifugalna sila osigurava da je "oblatni sferoid", a ne savršena sfera - promjera oko 42 km (26 milja) više na ekvatoru nego od pola do pola. Prema Woodworthu i Gordonu, rezultat toga može biti i pravi polarni lutanje, gdje ista sila uzrokuje nakupljanje visoko viskoznih naslaga u plaštu na geografskim širinama udaljenim od ekvatora. Kao što je Gordon objasnio:
"Zamislite da imate zaista, jako hladan sirup i stavljate ga na tople palačinke. Dok to izlijete, privremeno imate malu hrpu u središtu, gdje se ne odmah izravnava zbog viskoznosti hladnog sirupa. Mislimo da su guste anomalije u plaštu poput one male privremene gomile, samo su viskoznosti mnogo veće u donjem plaštu. Poput sirupa, vremenom će se deformirati, ali za to će trebati stvarno, jako dugo vremena. "
Ako su ti anomalizirani nakupini dovoljno masivni, mogli bi uravnotežiti planetu, uzrokujući da se postepeno pomakne i višak mase približi ekvatoru. Ova preraspodjela mase na novi ekvator ne bi promijenila nagib Zemljine osi centrifuge, već bi promijenila točke na površini gdje izlazi osi centrifuge (aka. Polovi).
Iako bi pomak koji su izmjerili iznosio samo oko 3%, imao bi učinak pomicanja Zemljinog plašta. Dok bi se plašt ispod tropskih dijelova Tihog oceana pomaknuo prema jugu, Grenland i dijelovi Europe i Sjeverne Amerike preselili bi se na sjever. Taj bi pomak doveo do nižih temperatura na ovim potonjim mjestima, što bi moglo pokrenuti posljednje ledeno doba.
Prema Woodworthu, podaci s vrućih mjesta na Havajima pružaju neke od najboljih dokaza da je pravi polarni lutanje odgovoran za način na koji se Zemljini polovi počinju kretati prije 12 milijuna godina. Međutim, oni također sumnjaju da su prijašnji slučajevi polarnog lutanja mogli biti zabilježeni u magnetskim potpisima stijena, koje geofizičari proučavaju kako bi utvrdili kada se Zemljino magnetsko polje okrenulo u prošlost.
Gledajući unaprijed, Woodworth i Gordon rade s kolegama na nadogradnji na njihovoj analizi. Osim što su je proširile od prije 12 milijuna godina do danas, žele je proširiti i u prošlost, nakon početnog datuma 48 milijuna godina koji su koristili za ovu studiju. Rezultat toga mogao bi biti rafiniranije razumijevanje kako su Zemljina geološka povijest, njezino ledeno doba i evolucija života međusobno povezani.
