Wissenschaftler haben Beweise dafür gefunden, dass die Erde in der Vergangenheit umgekippt sein könnte und die Ausrichtung ihrer Pole vollständig verändert hat. Im Laufe von Millionen von Jahren würde die Erde die Ausrichtung ihrer Achse ändern, bis das Objekt wieder am Äquator ausgeglichen war. Die Wissenschaftler fanden Hinweise auf magnetische Körner in Gesteinsschichten auf dem Meeresboden, die das Erdmagnetfeld über Millionen von Jahren aufzeichnen.
Stellen Sie sich eine Verschiebung der Erde vor, die so tiefgreifend ist, dass sie unseren gesamten Planeten nach einigen Millionen Jahren dazu zwingen könnte, sich auf die Seite zu drehen und sie so weit zu neigen, dass Alaska am Äquator sitzen würde. Wissenschaftler aus Princeton haben nun den ersten überzeugenden Beweis dafür erbracht, dass diese Art von großer Veränderung in der fernen Vergangenheit unserer Welt stattgefunden haben könnte.
Adam Maloof von der Princeton University hat durch die Analyse der magnetischen Zusammensetzung antiker Sedimente im abgelegenen norwegischen Archipel von Spitzbergen eine 140 Jahre alte Theorie dahingehend bestätigt, wie die Erde ihr eigenes Gleichgewicht wiederherstellen könnte, falls sich jemals eine ungleiche Gewichtsverteilung entwickeln sollte in seinem Inneren oder auf seiner Oberfläche.
Die Theorie, bekannt als echte Polarwanderung, postuliert, dass, wenn sich ein Objekt mit ausreichendem Gewicht - wie ein übergroßer Vulkan - jemals weit vom Äquator entfernt bilden würde, die Rotationskraft des Planeten das schwere Objekt allmählich von der Achse wegziehen würde, die die Erde dreht um. Wenn die Vulkane, das Land und andere Massen, die auf der sich drehenden Erde existieren, jemals ausreichend aus dem Gleichgewicht geraten würden, würde sich der Planet kippen und drehen, bis dieses zusätzliche Gewicht auf einen Punkt entlang des Äquators verlagert würde.
"Die Sedimente, die wir aus Norwegen gewonnen haben, liefern den ersten guten Beweis dafür, dass vor etwa 800 Millionen Jahren ein echtes Polarwanderungsereignis stattgefunden hat", sagte Maloof, Assistenzprofessor für Geowissenschaften. "Wenn wir auch aus anderen Teilen der Welt gute bestätigende Beweise finden, werden wir eine sehr gute Vorstellung davon haben, dass unser Planet zu dieser Art von dramatischen Veränderungen fähig ist."
Das Team von Maloof, dem Forscher der Harvard University, des California Institute of Technology und des Massachusetts Institute of Technology sowie Princeton angehören, wird ihre Ergebnisse am Freitag, dem 25. August, im Bulletin der Geological Society of America veröffentlichen.
Echte Polarwanderung unterscheidet sich von der bekannteren Idee der „Kontinentalverschiebung“, bei der es sich um die zentimeterweise Bewegung einzelner Kontinente relativ zueinander über die Erdoberfläche handelt. Polarwander kann den gesamten Planeten mit einer Geschwindigkeit von vielleicht mehreren Metern pro Jahr auf die Seite kippen, etwa 10 bis 100 Mal so schnell, wie die Kontinente aufgrund der Plattentektonik driften. Obwohl die Pole selbst in Bezug auf das Sonnensystem immer noch in die gleiche Richtung weisen würden, könnte der Prozess möglicherweise ganze Kontinente innerhalb einer relativ kurzen geologischen Zeitspanne von den Tropen in die Arktis oder umgekehrt verschieben.
Während die Idee, dass sich die Kontinente langsam in Beziehung zueinander bewegen, ein bekanntes Konzept ist, gibt es die weniger bekannte Theorie des wahren Polarwanderns seit Mitte des 19. Jahrhunderts, einige Jahrzehnte bevor jemals eine Kontinentalverschiebung vorgeschlagen wurde. Als sich jedoch in den 1960er Jahren herausstellte, dass sich die Kontinente unter dem Einfluss der Plattentektonik bewegten, wurden so viele dynamische Prozesse auf der Erdoberfläche so gut erklärt, dass der wahre Polarwander zu einem obskuren Thema wurde.
"Planetenwissenschaftler sprechen immer noch über Polarwanderungen für andere Welten wie den Mars, wo sich am Marsäquator eine massive Ansammlung von Vulkangestein namens Tharsis befindet", sagte Maloof. „Da sich die Erdoberfläche jedoch ständig ändert, während sich die Kontinente bewegen und die Krustenplatten des Ozeans über und untereinander gleiten, ist es schwieriger, Beweise dafür zu finden, dass sich unser Planet vor Hunderten von Millionen von Jahren verdreht hat, wie es der Mars wahrscheinlich getan hat, als er noch geologisch aktiv war . ”
Die Sedimente, die das Team von 1999 bis 2005 in Spitzbergen untersuchte, könnten jedoch genau diese lang ersehnten Beweise geliefert haben. Es ist bekannt, dass sich winzige Magnetkörner in den Partikeln mit den Magnetlinien der Erde ausrichten, wenn Gesteinspartikel auf den Meeresboden sinken, um Schichten neuen Sediments zu bilden. Sobald dieses Gestein ausgehärtet ist, wird es zu einer zuverlässigen Aufzeichnung der Richtung, in die das Erdmagnetfeld zum Zeitpunkt der Gesteinsbildung zeigte. Wenn also ein Stein durch ein dramatisches geologisches Ereignis herumgedreht wurde, hat sein Magnetfeld eine scheinbar anomale Ausrichtung, die Geophysiker wie die von Maloofs Team zu erklären versuchen.
"Wir haben genau solche Anomalien in den Sedimenten von Spitzbergen gefunden", sagte Maloof. „Wir haben alle Anstrengungen unternommen, um einen anderen Grund für die Anomalien zu finden, beispielsweise eine schnelle Rotation der einzelnen Krustenplatte, auf der die Inseln ruhen. Keine der Alternativen ist jedoch im geochemischen Kontext so sinnvoll wie ein echtes Polarwanderereignis und Meeresspiegeldaten von denselben Felsen. “
Die Ergebnisse könnten möglicherweise merkwürdige Veränderungen in der Chemie der Ozeane erklären, die vor etwa 800 Millionen Jahren stattfanden. Andere ähnliche Veränderungen im Ozean sind in der Antike aufgetreten, sagte Maloof, aber zu diesen anderen Zeiten wissen Wissenschaftler, dass eine Eiszeit schuld war.
"Wissenschaftler haben keine Beweise für eine Eiszeit vor 800 Millionen Jahren gefunden, und die Veränderung des Ozeans zu diesem Zeitpunkt bleibt eines der großen Geheimnisse in der alten Geschichte unseres Planeten", sagte er. "Aber wenn alle Kontinente plötzlich umgedreht würden und ihre Flüsse Wasser und Nährstoffe in die Tropen anstatt in die Arktis transportieren würden, könnte dies die mysteriösen geochemischen Veränderungen hervorrufen, die die Wissenschaft zu erklären versucht hat."
Da das Team alle seine Daten von den Inseln Spitzbergen erhalten hatte, sagte Maloof, dass ihre nächste Priorität darin bestehen würde, bestätigende Beweise in Sedimenten ähnlichen Alters von anderen Orten auf dem Planeten zu suchen. Dies ist schwierig, sagte Maloof, weil die meisten 800 Millionen Jahre alten Steine längst verschwunden sind. Da die Erdkrustenplatten im Laufe der Zeit untereinander gleiten, führen sie den größten Teil der geologischen Geschichte zurück in das tiefe Innere des Planeten. Maloof sagte jedoch, dass ein Standort, den sein Team in Australien hat, vielversprechend aussieht.
"Wir können uns dieser Ergebnisse erst sicher sein, wenn wir ähnliche Muster in der Gesteinschemie und Magnetik auf anderen Kontinenten finden", sagte Maloof. "Gleichaltrige Felsen sind im australischen Landesinneren erhalten, daher werden wir die Stätte in den nächsten zwei Jahren besuchen, um nach zusätzlichen Beweisen zu suchen. Wenn wir welche finden, werden wir viel sicherer über die Gültigkeit dieser Theorie sein. "
Maloof sagte, dass echte Polarwanderungen am wahrscheinlichsten auftreten würden, wenn die Landmassen der Erde zu einem einzigen Superkontinent verschmolzen würden, was in der fernen Vergangenheit mindestens zweimal vorgekommen ist. Aber er sagte, wir sollten uns keine Sorgen machen, dass der Planet bald wieder eine große Veränderung durchmacht.
"Wenn in der Geschichte unseres Planeten ein echtes Polarwanderungsereignis aufgetreten ist, war es wahrscheinlich, dass die Kontinente eine einzige Masse auf einer Seite der Erde bildeten", sagte er. „Wir erwarten jedoch nicht, dass es in absehbarer Zeit ein weiteres Ereignis geben wird. Die Erdoberfläche ist heute ziemlich gut ausbalanciert. "
Maloofs Forschung wurde teilweise von der National Science Foundation gefördert.
Ursprüngliche Quelle: Princeton News Release
