Wir wissen, dass wahre Polarwanderung (TPW) gelegentlich ganze Planeten und Monde relativ zu ihren Achsen neigen kann, aber es ist nicht ganz klar, wie oft dies der Erde passiert ist.
Jetzt präsentiert eine neue Studie Beweise für ein solches Kippereignis, das vor etwa 84 Millionen Jahren stattfand – als Dinosaurier noch auf der Erde wandelten.
Die Forscher analysierten Kalksteinproben aus Italien aus der späten Kreidezeit (100,5 bis 65,5 Millionen Jahre) und suchten nach Beweisen für Verschiebungen in der magnetischen Aufzeichnung, die auf ein Vorkommen von TPW hinweisen würden.
Im Gestein eingeschlossene Bakterienfossilien, die Ketten des Minerals Magnetit bilden, bieten einige der bisher überzeugendsten Beweise für eine echte Polarwanderung in der Oberkreide – und können dazu beitragen, eine jahrzehntelange wissenschaftliche Debatte beizulegen.
Wie echte Polarwanderung aussieht. (Victor C. Tsai/Wikimedia Commons/Public Domain)
„Diese Beobachtung stellt die jüngste dokumentierte groß angelegte TPW dar und stellt die Vorstellung in Frage, dass die Spinachse in den letzten 100 Millionen Jahren weitgehend stabil war“, erklären die Forscher in ihrem Papier.
Die Erde besteht aus einem inneren Kern aus massivem Metall und einem äußeren Kern aus flüssigem Metall, wobei sich ein fester Mantel und eine Kruste (die Oberfläche) langsam auf dem flüssigen Metall bewegen. Das vom äußeren Kern erzeugte Erdmagnetfeld wird in Gesteinen wie den hier untersuchten aufgezeichnet.
Wahre Polarwanderung ist, wenn sich die geographischen Pole erheblich verschieben, so dass die äußere Hülle der Erde umkippt. In Bezug auf das Magnetfeld der Erde ändert sich eigentlich nichts, aber die sich bewegenden Gesteine zeichnen während ihrer Bewegung verschiedene paläomagnetische Daten auf.
Diese Daten zeigen die Entfernung zu den geografischen Nord- und Südpolen und ermöglichen es den Forschern, die tatsächliche Position dieser Pole zu bestimmen. Ein vollständig vertikales Feld bedeutet, dass sich ein Felsen am Pol befand, während ein vollständig horizontales Feld anzeigt, dass es sich am Äquator befand.
„Stellen Sie sich vor, Sie würden die Erde aus dem Weltraum betrachten“, sagt der Geologe Joe Kirschvink vom Tokyo Institute of Technology in Japan. “Echte Polarwanderung würde aussehen, als würde die Erde auf die Seite kippen, und was tatsächlich passiert, ist, dass die gesamte felsige Hülle des Planeten – der feste Mantel und die Kruste – um den flüssigen äußeren Kern rotiert.”
Teil der Extraktionsarbeiten. (Ross Mitchell)
Der Studie zufolge gab es auf der Erde vor rund 84 Millionen Jahren eine Neigung von etwa 12 Grad, die relativ schnell korrigiert wurde – innerhalb von etwa 5 Millionen Jahren, das Äquivalent eines „kosmischen Jo-Jos“, wie die Forscher sagen.
Das bedeutet, dass diese Felsen – und Italien selbst – eine Reise in Richtung Äquator unternommen haben, bevor sie wieder umkippen. Eine andere aktuelle Studie legt nahe, dass derzeit eine ähnliche Tendenz im Gange ist, angetrieben durch den Klimawandel, der den Planeten betrifft.
Das Team sagt, dass frühere Studien, die darauf hindeuteten, dass während der späten Kreidezeit keine echte Polarwanderung stattgefunden hat, einfach nicht genügend Daten aus den geologischen Aufzeichnungen gesammelt haben – etwas, das über die neueste Forschung nicht gesagt werden kann.
„Das ist ein Grund, warum es so erfrischend ist, diese Studie mit ihren zahlreichen und schönen paläomagnetischen Daten zu sehen“, sagt der Geophysiker Richard Gordon von der Rice University in Houston, der nicht an der Studie beteiligt war.
Die Studie wurde veröffentlicht in Naturkommunikation.