Земля как минимум 4 раза "заваливалась набок" за 320 млн лет, и чаще всего это происходило в эпоху динозавров

Земля не плоская, но и идеальным шаром её не назовёшь. Из-за постоянного вращения планета больше напоминает сплюснутый у полюсов эллипсоид. Это приводит к любопытному эффекту – географическое положение Северного и Южного полюсов может постепенно смещаться по поверхности, а со стороны кажется, будто Земля медленно заваливается набок.

Явление называют истинным блужданием полюсов. До сих пор многие специалисты считали его "пренебрежимо малым или неизменно медленным". Новое исследование, опубликованное в журнале Science, ставит эту точку зрения под сомнение.

Авторы работы обнаружили, что крупные перестройки в распределении уровня моря совпадают с предполагаемыми эпизодами быстрого истинного блуждания полюсов. Особенно ярко это проявилось в юрском и меловом периодах, то есть в эпоху динозавров. Слово "быстрый" здесь относительное, так как каждый такой эпизод растягивался на миллионы лет.

К выводу учёные пришли с помощью нового метода, который позволяет отслеживать блуждание полюсов по древним колебаниям уровня моря. По мнению исследователей, влияние этого процесса на глобальную среду до сих пор сильно недооценивали. Выводы работы прокомментировали её авторы, среди которых геолог Университета Осло Мэтью Домейер.

Полученные результаты указывают на необходимость рассматривать истинное блуждание полюсов как эпизодический фактор, управляющий изменениями уровня моря и, вероятно, другими глобальными экологическими и биологическими процессами. Кроме того, они предполагают, что подобные эпизоды быстрого истинного блуждания полюсов, скорее всего, происходили и в более ранние периоды истории Земли.

Чтобы понять суть явления, стоит вспомнить, как планета сохраняет равновесие при вращении. Земля не идеальная сфера, так что любое перераспределение массы, например из-за процессов на поверхности или движения вещества в мантии, нарушает баланс относительно оси вращения. Чтобы восстановить его, вся твёрдая Земля целиком поворачивается, пока масса снова не займёт устойчивое положение.

Ядро планеты и климатические пояса при этом остаются на месте. Именно это навело учёных на мысль, что истинное блуждание полюсов может серьёзно влиять на климат, биосферу и геодинамо. Так называют конвективные потоки во внешнем ядре Земли, которые генерируют её магнитное поле.

Основная сложность в изучении явления связана с тектоникой плит. Поверхность планеты постоянно сдвигается из-за движения литосферных плит, и отличить такие перемещения от эпизодов блуждания полюсов крайне трудно. Исследователи в основном опирались на палеомагнитные данные, то есть на "записи" древнего магнитного поля в горных породах.

Этот подход дал противоречивые результаты, особенно для эпохи динозавров. Одни интерпретации указывали на значительные сдвиги полюсов, другие описывали блуждание как "существенное, но неизменно медленное". Общей картины не сложилось.

Авторы нового исследования выбрали принципиально иной путь. Они использовали обширный массив карт затопления континентов, которые позволяют восстановить облик Земли на 320 млн лет назад. Идея основана на том, что при истинном блуждании полюсов нарушение баланса внутри планеты затрагивает и литосферу, и гидросферу.

Литосфера реагирует на такие изменения сравнительно слабо, ведь её удерживает вязкость мантии. С гидросферой ситуация иная – океанская вода перераспределяется гораздо заметнее, и одни участки суши затапливаются, а другие, наоборот, выходят из-под воды. Именно эти сдвиги в соотношении затопленных и открытых территорий учёные и искали в геологической летописи.

Исследователи анализировали сигналы крупных изменений с шагом в 10 млн лет. В итоге удалось выделить четыре интервала с выраженными признаками быстрого истинного блуждания полюсов:

• ранняя юра (200–190 млн лет назад)

• поздняя юра – ранний мел (150–140 млн лет назад)

• середина мелового периода (100–90 млн лет назад)

• олигоцен – миоцен (30–20 млн лет назад)

Сильнее всего уровень моря менялся в регионах, наиболее удалённых от двух осей вращения. Первая ось проходит вдоль экватора вращения, а вторая расположена перпендикулярно ей. Именно там береговые линии смещались особенно заметно.

Земля получила собственные патчноуты – новый сайт описывает события планеты как обновления игры

Засухи, наводнения и 49 миллионов голодающих – 13 моделей показали, куда ударит рекордный Эль-Ниньо

Полученные данные согласуются с оценками положения оси в середине и конце мелового периода, сделанными с помощью других статистических методов. Сигнал из юрского периода также совпадает с результатами прежних палеомагнитных исследований.

При этом учёные отмечают, что юрский эпизод требует дополнительной проверки.

Подробно о том, как эти эпизоды повлияли на живые организмы, в исследовании не говорится. Однако если выводы подтвердятся, получится, что в эпоху динозавров береговые линии по всей планете перекраивал процесс, которому наука до сих пор уделяла недостаточно внимания.