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Los geólogos de la Universidad Rice han descubierto evidencia que sugiere que el eje de giro de la Tierra estaba en un lugar diferente hace millones de años, un fenómeno llamado «verdadero vagar polar».»El cambio, que se produjo en algún momento de los últimos 12 millones de años, habría desplazado a Groenlandia hacia el Círculo Polar Ártico, lo que puede haber contribuido al inicio de la última gran Edad de Hielo, hace 3,2 millones de años.

Puedes pensar en el eje de giro de la Tierra como el eje invisible alrededor del cual gira el planeta. Este eje siempre ha permanecido igual en relación con el sol, dando a nuestra Tierra su inclinación axial característica. Pero los lugares donde emerge este eje imaginario de la superficie de la Tierra, los polos Norte y Sur, no siempre han sido los mismos. Esos puntos han cambiado en varios momentos de la historia de nuestro planeta, lo que significa que los verdaderos polos han estado en diferentes lugares.

La nueva evidencia de uno de estos cambios proviene de un análisis de millones de años de datos dejados atrás en el registro geológico: en el camino de puntos calientes como Hawai y en sedimentos y campos magnéticos del fondo marino.

Punto caliente para la ciencia

La mayor parte de nuestro planeta está hecho de roca fundida debajo de la corteza exterior. Flotando y moviéndose alrededor de este magma hay placas tectónicas, que conforman nuestros continentes y el fondo del océano. En algunos lugares, sin embargo, el magma llega a la superficie de la corteza y se filtra, lo que se llama un «punto caliente».»Estas áreas tienen mucha actividad volcánica: En los Estados Unidos, hay puntos calientes debajo de Yellowstone y Hawai. Estas manchas también se mueven en relación con el núcleo interno de la Tierra, pero no tan «rápido» como las placas tectónicas.

A medida que una placa tectónica se mueve sobre un punto caliente, deja un camino a su paso. Por ejemplo, los restos del movimiento de la Placa del Pacífico sobre el hotspot hawaiano son mucho más largos que las islas sobre el agua que crearon los volcanes del hotspot. El camino completo, marcado por volcanes inactivos bajo el agua, se extiende 3,600 millas a través del Pacífico desde Hawai’i hasta las Islas Aleutianas de Alaska.

Este mapa de calor muestra el camino del punto caliente hawaiano a través de la Placa del Pacífico como una cadena de volcanes inactivos desde la actual Hawái hasta las Islas Aleutianas de Alaska. (Crédito: Wikimedia Commons)

Los geólogos pueden usar caminos como este para ver no solo cómo se ha movido la placa sobre el punto caliente, sino también cómo se ha movido el punto caliente en sí con el tiempo. Al observar múltiples puntos de acceso en todo el mundo, pueden cuantificar el movimiento de los puntos de acceso después de restar el movimiento conocido de las placas tectónicas de arriba.

Esto permitió a los autores del estudio Daniel Woodworth y Richard Gordon utilizar las ubicaciones de puntos calientes de todo el mundo como una base consistente para mapear los movimientos del eje de giro de la Tierra. Cuando el eje de giro de la Tierra cambie, tendría que cambiar de posición en relación con los puntos calientes, no solo en relación con las placas tectónicas en constante movimiento.

Desplazamiento ecuatorial

La primera evidencia que Woodworth y Gordon encontraron para un eje de giro cambiante fue que se puede ver un desplazamiento pasado del ecuador en el registro geológico.

Siempre podemos decir dónde ha estado el ecuador gracias a algo llamado fuerzas de Coriolis. Estos ocurren debido al giro de la Tierra, que crea vientos que empujan las aguas oceánicas hacia el norte en el Hemisferio Norte, y hacia el sur en el hemisferio Sur. Esto conduce a un déficit de agua superficial a lo largo del ecuador en el océano. El océano se ordena absorbiendo más agua de las profundidades. Esto trae nutrientes adicionales a la superficie, lo que significa que más plancton y otras criaturas pueden vivir en esas aguas. Cuando estos organismos mueren, sus cuerpos se depositan como sedimentos en el fondo del mar, a lo largo del ecuador.

Estos depósitos de sedimentos adicionales son un signo revelador de dónde ha estado el ecuador. Puesto que sabemos que la Placa del Pacífico se ha estado moviendo constantemente hacia el norte, hay que mirar más y más hacia el norte para encontrar depósitos de sedimentos del ecuador cada vez más antiguos.

Pero cuando se resta el movimiento de la Placa del Pacífico, la trayectoria de estos registros del ecuador muestra algo inesperado: El ecuador no estaba donde está ahora de hace 48 millones de años a hace unos 12 millones de años. En otras palabras, el ecuador se movió. La única manera de que el ecuador se mueva es que el eje de giro de la Tierra, los polos, se mueva.

Evidencia magnética

La otra pieza de este rompecabezas geológico vino de nuevo del océano, pero esta vez de campos magnéticos registrados por barcos y aviones que inspeccionan el fondo marino.

La Tierra está polarizada magnéticamente gracias a su núcleo fundido, y la orientación exacta del imán gigante cambia con el tiempo. El polo norte y el polo sur magnéticos siempre están ligeramente descentrados de los polos geográficos que forman el eje de giro, pero sus ubicaciones promedian alrededor de los polos geográficos con el tiempo.

La orientación pasada de este campo magnético se puede medir en el fondo oceánico de hoy en día. Esto se debe a que cuando se crea una nueva corteza en el fondo del océano, mantiene la firma magnética de la ubicación de los polos en el momento de su formación. Debido a la escala de estos registros, la desviación de los polos magnéticos se promedia, lo que significa que los polos magnéticos son un proxy preciso de los polos geográficos. Woodworth y Gordon utilizaron estos campos magnéticos en el fondo del mar para ver dónde estaban los polos geográficos en diferentes momentos en los últimos 50 millones de años.

En negro, la extensión de los glaciares durante la última Edad de Hielo. Los geólogos creen que uno de los desencadenantes pudo haber sido un cambio en el eje de giro de la Tierra en algún momento de los últimos 12 millones de años. (Crédito: Wikimedia Commons)

The Climate Connection

En su nuevo estudio publicado en Geophysical Research Letters, Woodworth y Gordon explican que todos los signos apuntan a un fenómeno llamado «true polar wander», en el que el eje de giro de la Tierra se desplaza en relación con la superficie de nuestro planeta.

Encontraron que entre 48 millones y aproximadamente 12 millones de años atrás, el eje de giro de la Tierra, y por lo tanto sus polos geográficos norte y sur, estaban en un lugar diferente de lo que están hoy en día. Hace mucho tiempo, el Polo Norte habría estado más cerca de Groenlandia de lo que está ahora, y el Polo Sur se habría desplazado de manera similar al oeste. En algún lugar hace unos 12 millones de años, los polacos se mudaron a donde están ahora.

Este cambio podría haber tenido graves efectos en el clima de la Tierra, lo que es particularmente interesante dado que la última edad de hielo comenzó hace unos 3,2 millones de años. El cambio habría desplazado a Groenlandia hacia el círculo polar Ártico, lo que podría haber afectado la acumulación de hielo en ese momento. Aunque se necesita más investigación para resolver los mecanismos de cómo esto habría afectado al cambio climático en ese momento, Gordon, profesor de geofísica, espera que esto pueda agregar información a un cambio climático pasado de una manera que pueda informar la ciencia climática actual.

«Es agradable cuando podemos conectar los fenómenos globales relacionados con las placas plates con el importante problema del cambio climático y también con el marco paleogeográfico del mundo», dice Gordon.

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