Letter

地球:振動的な真の極運動の機構

Nature 491, 7423 doi: 10.1038/nature11571

古原生代から白亜紀の岩石の古地磁気学的研究によって、地表の地形に対する自転軸の極の大きくかつ比較的急速な(1,000万年から1億年にわたり数十度の)偏位、つまり真の極運動(TPW)が起きたことが提示されている。このような偏位は、同時代にあった超大陸の中心の周りで起きたほぼ同じ回転軸を持った振動的な遷移と関連している可能性がある。自転による膨らみが後に粘性緩和されることで、自転軸が安定するという標準的な回転理論の枠組みの中では、振動的なTPWに対する地球力学モデルは、同じような規模の連続した逆向きの荷重段階を一般的に要請する。本論文では、非線形回転安定理論を拡張し、TPWによってリソスフェア内に生じた弾性応力の安定化効果を取り入れている。リソスフェアの有効弾性厚さが約10 kmのほぼ楕円体で静力学平衡にない地球に働く、対流により駆動される慣性摂動は、古地磁気学的な推測と一致する振動的なTPW経路をもたらすことを、我々は立証している。自転軸が、TPW面内の長期にわたる過剰な楕円率によって安定化されるならば、この弾性厚さの見積もりは小さくすることができ、ゼロにすることさえ可能である。時間変動するマントル流れ場により駆動されるこのような安定化の原因から、過去数十億年間の異なる振動的TPW事象を関連付ける機構が得られると推測される。

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