Kỷ băng hà cuối cùng, kỷ băng hà vĩ đại, được biết đến với tên gọi Quephay Glaciation, bắt đầu cách đây khoảng 3,2 triệu năm. Thời kỳ này được đặc trưng bởi sự mở rộng các dải băng ra khỏi Nam Cực và Greenland, cũng như sự biến động của dải băng Laurentian, bao phủ hầu hết Canada và Hoa Kỳ. Sự rút lui của sông băng này chịu trách nhiệm cho việc tạo ra hàng triệu xác nước đứng trên khắp Bắc Mỹ, bao gồm Hồ lớn.
Trong khi nguyên nhân của kỷ băng hà được cho là do sự kết hợp của các chu kỳ thiên văn, điều kiện khí quyển, dòng hải lưu và kiến tạo mảng, một lời giải thích hoàn chỉnh đã bị thiếu cho đến nay. Tuy nhiên, theo một phát hiện nghiên cứu mới của một nhóm các nhà địa vật lý của Đại học Rice, thời kỳ băng hà cuối cùng của Trái đất có thể là do sự dịch chuyển trong Trái đất so với trục quay của nó khiến cho các cực của nó đi lang thang.
Nghiên cứu này được thực hiện bởi Daniel Woodworth và Richard G. Gordon - một sinh viên tốt nghiệp và W.M. Keck Giáo sư Trái đất, Khoa học Môi trường và Hành tinh tại Đại học Rice, tương ứng - và gần đây đã xuất hiện trên tạp chí Thư nghiên cứu địa vật lý. Vì lợi ích của nghiên cứu của họ, được hỗ trợ bởi Quỹ khoa học quốc gia (NSF), Woodworth và Gordon đã phân tích bằng chứng địa vật lý từ Thái Bình Dương.
Điều này bao gồm các chữ ký hóa thạch từ các trầm tích đại dương sâu thẳm, chữ ký từ của lớp vỏ đại dương và vị trí của điểm nóng mantle là điểm nóng tạo ra quần đảo Hawaii. Từ điều này, nhóm nghiên cứu đã suy luận rằng trong vòng 12 triệu năm qua, Trái đất đã trải nghiệm giang hồ cực cực thật - một hiện tượng mà hành tinh này dịch chuyển so với trục quay của nó.
Khi điều này xảy ra, các vị trí của cực bắc và nam thay đổi (hoặc đi lang thang). Trong trường hợp này, Greenland di chuyển đủ xa về phía cực bắc để khởi động kỷ băng hà cuối cùng. Như Woodworth đã giải thích trong một bản tin gần đây của Đại học Rice:
Phần lớn Điểm nóng Hawaii đã được cố định, liên quan đến trục quay, từ khoảng 48 triệu năm trước đến khoảng 12 triệu năm trước, nhưng nó đã được cố định ở một vĩ độ xa hơn về phía bắc so với chúng ta thấy ngày nay. Bằng cách so sánh điểm nóng Hawaii với phần còn lại của Trái đất, chúng ta có thể thấy rằng sự thay đổi vị trí đó được phản ánh trong phần còn lại của Trái đất và được đặt lên trên chuyển động của các mảng kiến tạo. Điều đó cho chúng ta biết rằng toàn bộ Trái đất đã di chuyển, liên quan đến trục quay, mà chúng ta hiểu là sự lang thang địa cực thực sự.
Công trình của họ dựa trên hai nghiên cứu trước đó từ năm 2017. Nghiên cứu đầu tiên, được thực hiện bởi Gordon và các nhà nghiên cứu từ phòng thí nghiệm của chính ông, đã chứng minh rằng các điểm nóng di chuyển chậm và có thể được sử dụng để xác định khung tham chiếu toàn cầu cho chuyển động của tấm. Lần thứ hai, được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu từ Đại học Harvard, là lần đầu tiên cho thấy mối liên hệ giữa sự lang thang địa cực thực sự và sự khởi đầu của kỷ băng hà cuối cùng.
Các điểm nóng, giống như một điểm nằm bên dưới Hawaii, là các khu vực núi lửa nơi các luồng magma nóng bốc lên từ sâu cùng với lớp phủ. Không giống như các hình thức hoạt động núi lửa khác, những điểm này không nằm ở ranh giới của các mảng kiến tạo. Kết hợp với thực tế là chúng nóng hơn lớp phủ xung quanh, các điểm nóng đại diện cho điều gì đó bất thường đối với các nhà khoa học.
Gordon Chúng tôi đã lấy những điểm nóng này làm điểm theo dõi của các luồng đến từ lớp phủ sâu và chúng tôi sử dụng nó làm khung tham chiếu của chúng tôi, Gordon nói. Chúng tôi nghĩ rằng toàn bộ mạng lưới các điểm nóng toàn cầu đã được sửa chữa, liên quan đến trục quay Earth Earth, trong ít nhất 36 triệu năm trước khi có sự thay đổi này.
Vì Trái đất là một vật thể quay tròn, nên lực ly tâm của nó đảm bảo rằng nó là một hình cầu bắt buộc hình chữ nhật chứ không phải là một hình cầu hoàn hảo - có đường kính khoảng 42 km (26 mi) tại xích đạo so với từ cực đến cực. Theo Woodworth và Gordon, đi lang thang địa cực thực sự cũng có thể là kết quả của việc này, trong đó cùng một lực gây ra các lớp trầm tích cao tích tụ trong lớp phủ ở vĩ độ cách xa xích đạo. Như Gordon đã giải thích:
Hãy tưởng tượng bạn có xi-rô thực sự, rất lạnh và bạn có thể đặt nó vào bánh kếp nóng. Khi bạn đổ nó, bạn tạm thời có một đống nhỏ ở trung tâm, nơi nó không bị bong ra ngay lập tức vì độ nhớt của xi-rô lạnh. Chúng tôi nghĩ rằng sự bất thường dày đặc trong lớp phủ giống như đống nhỏ tạm thời đó, chỉ có độ nhớt cao hơn nhiều ở lớp phủ dưới. Giống như xi-rô, cuối cùng nó sẽ biến dạng, nhưng phải mất một thời gian thực sự rất dài để làm như vậy.
Nếu những khối dị thường này đủ lớn, chúng có thể làm mất cân bằng hành tinh, khiến nó dần dần dịch chuyển và đưa khối lượng dư thừa đến gần xích đạo hơn. Sự phân phối lại khối lượng này cho một đường xích đạo mới sẽ không làm thay đổi độ nghiêng của trục quay Earth Earth, nhưng sẽ thay đổi các điểm trên bề mặt nơi xuất hiện trục quay (hay còn gọi là các cực).
Mặc dù sự thay đổi mà họ đo được sẽ chỉ bằng khoảng 3%, nhưng nó sẽ có tác dụng di chuyển lớp phủ Trái đất. Trong khi lớp phủ dưới các vùng nhiệt đới của Thái Bình Dương sẽ di chuyển về phía nam, Greenland và một phần của Châu Âu và Bắc Mỹ sẽ di chuyển về phía bắc. Sự thay đổi này sẽ dẫn đến nhiệt độ thấp hơn ở những vị trí sau này, có thể đã gây ra kỷ băng hà cuối cùng.
Theo Woodworth, dữ liệu điểm nóng từ Hawaii cung cấp một số bằng chứng rõ ràng nhất cho thấy việc đi lang thang ở vùng cực thực sự chịu trách nhiệm cho cách các cực Trái đất bắt đầu di chuyển 12 triệu năm trước. Tuy nhiên, họ cũng nghi ngờ rằng các trường hợp đi lang thang trong quá khứ có thể được ghi lại trong các chữ ký từ của đá, được các nhà địa vật lý nghiên cứu để xác định khi nào từ trường Trái đất bị lật trong quá khứ.
Nhìn về phía trước, Woodworth và Gordon đang làm việc với các đồng nghiệp để xây dựng dựa trên phân tích của họ. Ngoài việc kéo dài nó từ 12 triệu năm trước cho đến hiện tại, họ cũng muốn kéo dài hơn nữa vào quá khứ, ngoài ngày bắt đầu 48 triệu năm họ đã sử dụng cho nghiên cứu này. Kết quả của điều này có thể là một sự hiểu biết tinh tế hơn về cách lịch sử địa chất Trái đất, thời kỳ băng hà và sự tiến hóa của sự sống được kết nối với nhau.
