地球の最後の氷河期は、Quaternay Glaciationとして知られ、約320万年前に始まりました。この時期の特徴は、南極大陸とグリーンランドから氷床が拡大したことと、カナダと米国の大部分を覆っていたローレンシア氷床が変動したことです。この氷河の後退は、五大湖を含む北米全体で何百万もの水塊を形成する原因となっています。
氷河期の原因は、天文周期、大気条件、海流、プレートテクトニクスの組み合わせに起因するとされてきましたが、これまで完全な説明は欠けていました。ただし、ライス大学の地球物理学者のチームによる新しい研究結果によると、地球の最後の氷河期は、極がさまよう原因となったスピン軸に対する地球のシフトによって引き起こされた可能性があります。
この研究は、ダニエルウッドワースと大学院生でリチャードG.ゴードンによって行われました。ライス大学の地球、環境、惑星科学のケック教授–そして最近、ジャーナルに掲載されました 地球物理学研究の手紙。 National Science Foundation（NSF）によってサポートされた彼らの研究のために、WoodworthとGordonは太平洋からの地球物理学的証拠を分析しました。
これには、深海堆積物からの化石の特徴、海洋地殻の磁気の特徴、およびハワイ諸島を作成したマントルの「ホットスポット」の位置が含まれていました。このことから、チームは過去1200万年以内に地球が「真の極移動」を経験したと推定しました。これは、惑星がそのスピン軸に対してシフトした現象です。
これが発生すると、北極と南極の位置が変わります（またはさまよう）。この場合、グリーンランドは北極に向かって十分に遠くに移動し、最後の氷河期を開始しました。 Woodworthが最近のライス大学のニュースリリースで説明したように、
「ハワイのホットスポットは、約4800万年前から約1200万年前まで、スピン軸に対して固定されていましたが、今日の緯度よりはるか北に固定されています。ハワイのホットスポットを地球の残りの部分と比較すると、その場所の変化が地球の残りの部分に反映され、構造プレートの動きに重ね合わされていることがわかります。これは、スピン軸に対して地球全体が動いたことを示しています。これは、真の極移動と解釈されます。」
彼らの研究は、2017年からの2つの以前の研究に基づいています。最初の研究は、ゴードンと彼自身の研究室の研究者によって行われ、ホットスポットがゆっくりと移動し、プレート運動のグローバル参照フレームを定義するために使用できることを示しました。 2番目は、ハーバード大学の研究者によって行われたもので、真の極移動と最後の氷河期の始まりとの関係を示す最初のものでした。
ハワイの直下にあるようなホットスポットは、高温のマグマのプルームがマントルの深部から立ち上がる火山地域です。他の形態の火山活動とは異なり、これらのスポットは構造プレートの境界にありません。ホットスポットは周囲のマントルよりも高温であるという事実と相まって、科学者にとって異常なものを表しています。
「私たちはこれらのホットスポットを深いマントルから来るプルームのマークされたトラッカーとして採用しており、それを参照フレームとして使用しています」とゴードン氏は述べています。 「私たちは、このシフトの前に少なくとも3,600万年の間、ホットスポットのグローバルネットワーク全体が、地球の回転軸に対して固定されていたと考えています。」
地球は回転する物体であるため、その遠心力により、完全な球体ではなく「扁平な回転楕円体」になります。赤道では、極から極までの直径よりも直径が約42 km（26マイル）大きくなります。ウッドワースとゴードンによると、真の極のさまようもこの結果である可能性があり、同じ力が高粘度の堆積物を赤道から離れた緯度のマントルに蓄積させます。ゴードンが説明したように：
「あなたが本当に冷たいシロップを持っていて、それを熱いパンケーキの上に置いていると想像してください。注ぐと、中央に一時的に小さな山ができますが、冷たいシロップの粘度のためにすぐには平らになりません。マントルの密な異常は、その一時的なパイルのようなものであり、下部マントルの粘度がはるかに高いだけだと思います。シロップと同様に、最終的には変形しますが、変形するには本当に長い時間がかかります。」
これらの異常な塊が十分に大きい場合、それらは惑星のバランスを崩し、徐々にシフトさせ、過剰な質量を赤道に近づけることができます。新しい赤道へのこの質量の再分布は、地球の回転軸の傾きを変更しませんが、回転軸が出現する表面上のポイント（別名、極）を変更します。
彼らが測定したシフトは約3％しかありませんが、地球のマントルを動かす効果があったでしょう。太平洋の熱帯部分の下にあるマントルが南に移動する間、グリーンランドとヨーロッパと北アメリカの一部は北に移動したでしょう。この変化により、後者の場所では気温が低くなり、最後の氷河期を引き起こした可能性があります。
ウッドワースによると、ハワイのホットスポットデータは、真の極移動が1200万年前に地球の極が移動し始めた方法の原因であるという最も良い証拠のいくつかを提供します。ただし、過去の極移動の例が岩石の磁気シグネチャに記録されている可能性もあり、地球物理学者が地球の磁場が過去に反転した時期を特定するために研究されています。
今後、WoodworthとGordonは、同僚と協力して分析を構築しています。これを1200万年前から現在に拡張することに加えて、この研究に使用した4800万年の開始日を超えて、さらに過去に拡張したいと考えています。この結果は、地球の地質史、その氷河期、そして生命の進化がどのように相互に関連しているかについてのより洗練された理解になるかもしれません。
