数百万年前，两极发生移动——这可能引发了冰河时代

莱斯大学的地质学家发现了证据，表明 数百万年前地球的自转轴位于不同的位置，这种现象被称为“真正的极移”。这次变化发生在过去 1200 万年中的某个时间点，它会将格陵兰岛推得更靠北，进入北极圈——这可能促成了 320 万年前上一次大冰河时代的开始。

你可以将地球的自转轴想象成地球围绕之旋转的看不见的轴。这条轴相对于太阳始终保持不变，赋予了地球独特的轴倾角。但这条假想的轴穿过地表的点——也就是南北两极——却并非一成不变。在地球历史的不同时期，这些点已经发生过移动，这意味着真正的两极曾经在不同的位置。

这次极移的新证据来自于对地质记录中数百万年数据的分析：包括夏威夷等地热点的轨迹，以及海底沉积物和磁场数据。

科学的热点

地球的大部分由地壳下的熔岩构成。漂浮并移动在地幔上的就是构成我们大陆和海底的构造板块。然而，在某些地方，岩浆会到达地壳表面并渗出，这被称为“热点”。这些区域有大量的火山活动：在美国，黄石公园和夏威夷下方都有热点。这些热点也会相对于地球的内核移动，但移动速度远不如构造板块快。

当一个构造板块经过热点时，会在其后留下轨迹。例如，太平洋板块经过夏威夷热点的运动轨迹比热点火山形成的露出海面的岛屿要长得多。完整的轨迹，由水下休眠的火山标记，从夏威夷一直延伸到阿拉斯加的阿留申群岛，横跨太平洋 3600 英里。

地质学家可以利用这样的轨迹，不仅能看到板块是如何在热点上方移动的，还能看到热点本身是如何随时间移动的。通过观察全球多个热点，他们可以在减去板块已知移动之后，量化热点的移动。

这使得研究作者 Daniel Woodworth 和 Richard Gordon 能够以全球热点位置为稳定基准，绘制地球自转轴的移动。当地球自转轴发生变化时，它必须相对于热点改变位置，而不仅仅是相对于不断移动的构造板块。

赤道偏移

Woodworth 和 Gordon 发现的第一个关于自转轴移动的证据是，地质记录中可以看到过去赤道的偏移。

由于地球的自转，会产生科里奥利力。科里奥利力导致北半球的风将海水推向北方，南半球的海水推向南方。这使得赤道附近的海面水位较低。海洋通过从更深处吸取更多的水来达到平衡。这会将额外的营养物质带到地表，意味着更多的浮游生物和其他生物可以在这些水域中生存。当这些生物死亡时，它们的遗骸作为沉积物沉积在海底—— all along the equator.

这些额外的沉积物是判断赤道位置的明确标志。由于我们知道太平洋板块一直在向北移动，所以要找到更古老的赤道沉积物，就必须往更北的地方寻找。

然而，当减去太平洋板块的移动后，这些赤道记录的轨迹显示了一些意想不到的情况：从 4800 万年前到大约 1200 万年前，赤道不在现在的位置。换句话说，赤道移动了。赤道移动的唯一方式就是地球的自转轴——即两极——发生了移动。

磁性证据

地质谜团的另一部分也来自海洋，这次是来自船只和飞机测量海底时记录下的磁场。

地球由于其熔岩核心而具有磁性极性，这个巨大磁铁的确切方向会随时间变化。地磁南北极总是与构成自转轴的地理两极略有偏差，但随着时间的推移，它们的位置会平均分布在地理两极周围。

这个磁场的过去方向可以在现代海底测量。这是因为当海底生成新的地壳时，它会保留形成时两极位置的磁性特征。由于这些记录的规模，磁极的摆动被平均掉了，这意味着磁极是地理两极的准确代理。Woodworth 和 Gordon 利用海底的磁场，观察了过去 5000 万年不同时期地理两极的位置。

气候联系

在他们发表在《地球物理学研究通讯》杂志上的新研究中，Woodworth 和 Gordon 解释说，所有迹象都指向一种被称为“真正的极移”的现象，即地球自转轴相对于地球表面的位置发生了移动。

他们发现，在 4800 万年前到大约 1200 万年前之间，地球的自转轴，以及由此决定的地理南北两极，都位于现在不同的位置。很久以前，北极比现在更靠近格陵兰岛，南极也相应地向西偏移。大约在 1200 万年前，两极移动到了现在的位置。

这次极移可能对地球气候产生了严重影响，尤其值得关注的是，上一次冰河时代大约始于 320 万年前。这次变化会将格陵兰岛推入北极圈，这可能会影响当时的冰层积累。尽管需要更多研究来弄清这如何影响当时的气候变化机制，但地球物理学教授 Gordon 希望这能为过去的气候变化提供见解，并为当前的气候科学提供信息。

Gordon 说：“当我们能够将与板块相关的全球现象与气候变化这一重要问题以及世界的地质地理框架联系起来时，这总是令人欣喜的。”