Земля перевернулась на бок и снова вернулась 84 миллиона лет назад

Земля не всегда была вертикальной. Оказывается, кора планеты перевернулась на бок около 84 миллионов лет назад в результате явления, которое исследователи окрестили «космическим йо-йо». Фактическое название опрокидывания — истинное полярное блуждание (TPW), которое происходит, когда внешние слои планеты или луны движутся вокруг ее ядра, наклоняя кору относительно оси объекта.

Некоторые исследователи ранее предсказывали, что TPW произошел на Земле в конце мелового периода, между 145 и 66 миллионами лет назад, но, согласно заявлению исследователей, это горячо обсуждалось. Однако новое исследование убедительно свидетельствует о том, что ТПВ действительно происходили на Земле.

Исследователи нанесли на карту древнее движение земной коры, изучив данные магнитного поля, заключенные внутри древних окаменелых бактерий. Они обнаружили, что планета наклонилась на 12 градусов относительно своей оси около 84 миллионов лет назад, прежде чем полностью вернуться в исходное положение в течение следующих 5 миллионов лет.

«Это наблюдение представляет собой самый последний документально подтвержденный крупномасштабный TPW и ставит под сомнение представление о том, что ось вращения [Земли] была в значительной степени стабильной в течение последних 100 миллионов лет», — написали исследователи в своей статье, опубликованной 15 июня в журнале Nature.

Космическое йо-йо

Земля состоит из четырех основных слоев: твердого внутреннего ядра, жидкого внешнего ядра, мантии и коры. Во время TPW вся планета будет казаться перевернутой на бок, но в действительности сдвинулись только самые внешние слои. «Представьте, что если вы посмотрите на Землю из космоса, TPW будет выглядеть так, как будто Земля перевернется на бок», — сказал в своем заявлении соавтор Джо Киршвинк, геобиолог Токийского технологического института в Японии и профессор Калифорнийского технологического института.  

«На самом деле происходит то, что вся скальная оболочка планеты [мантия и кора] вращается вокруг жидкого внешнего ядра».

Отдельные части самых внешних слоев Земли постоянно перемещаются и изменяются, поскольку тектонические плиты сталкиваются вместе и погружаются друг под друга; но во время TPW внешние слои движутся вместе как единое целое. В результате наклон земной коры не привел бы к какой-либо серьезной тектонической активности или резким изменениям в основных экосистемах.

Напротив, это был бы постепенный процесс, который не повлиял бы на динозавров и других живых существ, ходящих по поверхности. Электромагнитное поле Земли было бы статическим во время TPW, потому что оно создается жидким внутренним ядром, которое осталось бы на месте. Таким образом, вместо движения магнитных полюсов начинают блуждать географические полюса.

Ископаемые магниты

Чтобы проверить, действительно ли Земля подвергалась TPW в меловом периоде, исследователи обратились к магнитным минералам в месторождениях известняка в Италии. «Эти итальянские осадочные породы оказались особенными и очень надежными, потому что магнитные минералы на самом деле являются окаменелостями бактерий, которые сформировали цепочки минерального магнетита», — заявила в своем заявлении соавтор Сара Слотник, геобиолог из Дартмутского колледжа в Нью-Гэмпшире. 

Магнетит — это очень магнитная форма оксида железа. Некоторые виды бактерий могут создавать цепочки крошечных кристаллов магнетита, которые естественным образом ориентируются в магнитном поле Земли в момент своего создания. Когда эти конкретные бактерии умерли и окаменели в период TPW, эти цепочки магнетита заблокировались на месте.

Поскольку во время TPW двигалась кора Земли, а не ее магнитное поле, эти магнитные окаменелости (которые оставались в поверхностных слоях планеты) показали, насколько кора перемещалась относительно магнитного поля Земли с течением времени. Команда обнаружила, что земная кора сместилась почти на 25 градусов за период в 5 миллионов лет.

Исследователи полагают, что их открытия теперь решают вопрос о том, была ли у Земли TPW в меловом периоде. «Приятно видеть это исследование с его обильными и красивыми палеомагнитными данными», — сказал в заявлении Ричард Гордон, геофизик из Университета Райса в Хьюстоне.