Prawdziwa wędrówka polarna

Szersze omówienie tego tematu można znaleźć w artykule Wędrówka polarna .

Ten diagram prawdziwej wędrówki bieguna pokazuje współczesną Ziemię obracającą się względem swojej osi obrotu

Prawdziwa wędrówka polarna to rotacja ciała stałego planety lub księżyca względem jej osi obrotu, powodująca zmianę położenia geograficznego biegunów północnego i południowego lub „wędrowanie”. O ile ciało nie jest całkowicie sztywne (czym nie jest Ziemia), jego obrót w stanie stabilnym ma największy moment bezwładności osi wyrównany z osią obrotu, przy czym dwa mniejsze momenty osi bezwładności leżą w płaszczyźnie równika . Jeśli ciało nie jest w tym stanie ustalonym, nastąpi prawdziwa wędrówka bieguna: planeta lub księżyc będą się obracać jako sztywne ciało, aby wyrównać największy moment bezwładności osi z osią obrotu. (Patrz Polhode § Opis ).

Jeśli ciało jest bliskie stanu ustalonego, ale moment pędu nie jest dokładnie wyrównany z największym momentem bezwładności osi, pozycja bieguna będzie oscylować. Ruchy pogodowe i wodne również mogą powodować niewielkie zmiany. Tematy te omówiono w artykule Ruch biegunowy .

Opis w kontekście Ziemi

Aby zapoznać się z biegunami magnetycznymi, zobacz Odwrócenie geomagnetyczne .

Rozkład masy Ziemi nie jest sferycznie symetryczny, a Ziemia ma trzy różne momenty bezwładności . Oś, wokół której moment bezwładności jest największy, jest ściśle wyrównana z osią obrotu (oś przechodząca przez geograficzne bieguny północne i południowe). Pozostałe dwie osie znajdują się w pobliżu równika . Jest to podobne do obracania się cegły wokół osi przechodzącej przez jej najkrótszy wymiar (oś pionowa, gdy cegła leży płasko). Jeśli jednak moment bezwładności wokół jednej z dwóch osi w pobliżu równika staje się prawie równy momentowi wokół osi biegunowej, ograniczenie orientacji obiektu (Ziemi) zostaje złagodzone.

Ta sytuacja jest jak piłka do rugby lub futbol amerykański obracająca się wokół osi przebiegającej przez jej „równik”. (Zauważ, że „równik” piłki nie odpowiada równikowi Ziemi.) Małe perturbacje mogą poruszyć piłkę, która następnie obraca się wokół innej osi przechodzącej przez ten sam „równik”. W ten sam sposób warunki mogą spowodować powolną zmianę orientacji Ziemi (zarówno skorupy, jak i płaszcza), aż nowy punkt geograficzny przesunie się na biegun północny, przy czym oś niskiego momentu bezwładności będzie utrzymywana bardzo blisko równika.

Taka reorientacja zmienia szerokość geograficzną większości punktów na Ziemi o wielkość zależną od tego, jak daleko są one od osi w pobliżu równika, który się nie porusza.

Przykłady

Przypadki prawdziwej wędrówki polarnej zdarzały się kilkakrotnie w historii Ziemi. Sugerowano, że wschodnia Azja przesunęła się na południe z powodu prawdziwej wędrówki polarnej o 25 ° między około 174 a 157 milionami lat temu. że Mars , Europa i Enceladus również przeszły prawdziwą wędrówkę biegunów, w przypadku Europy o 80°.

Urana w stosunku do ekliptyki nie jest przypadkiem prawdziwej wędrówki bieguna (przesunięcie ciała względem jego osi obrotu), ale raczej dużym przesunięciem samej osi obrotu. Uważa się, że to przesunięcie osi jest wynikiem katastrofalnej serii uderzeń, które miały miejsce miliardy lat temu.

Rozróżnienia i rozgraniczenia

Wędrówki biegunowej nie należy mylić z precesją , czyli ruchem osi obrotu, innymi słowy biegun północny wskazuje inną gwiazdę. Istnieją również mniejsze i szybsze zmiany osi obrotu pod pojęciem nutacji . Precesja jest spowodowana przyciąganiem grawitacyjnym Księżyca i Słońca i występuje cały czas oraz w znacznie szybszym tempie niż wędrówka polarna. Nie powoduje zmian szerokości geograficznej.

Prawdziwą wędrówkę polarną należy odróżnić od dryfu kontynentalnego , w którym różne części skorupy ziemskiej poruszają się w różnych kierunkach z powodu cyrkulacji w płaszczu .

Efektu tego nie należy ponadto mylić z efektem znanym jako odwrócenie geomagnetyczne , które opisuje powtarzające się udowodnione odwrócenie pola magnetycznego Ziemi .

Rekonstrukcje płyt tektonicznych

Paleomagnetyzm jest używany do tworzenia rekonstrukcji płyt tektonicznych poprzez znajdowanie paleolatitude konkretnego miejsca. Na tę paleolatitude ma wpływ zarówno rzeczywista wędrówka polarna, jak i tektonika płyt . Aby zrekonstruować historie tektoniczne płyt, geolodzy muszą uzyskać pewną liczbę datowanych próbek paleomagnetycznych. Ponieważ prawdziwa wędrówka polarna jest zjawiskiem globalnym, ale ruchy tektoniczne są specyficzne dla każdej płyty, wiele dat pozwala im oddzielić sygnały tektoniczne i rzeczywiste wędrówki polarne.

Zobacz też

• Pozorna wędrówka polarna
• Pochylenie osiowe
• Hipoteza kataklizmowego przesunięcia biegunów (obejmuje omówienie różnych historycznych przypuszczeń dotyczących szybkiego przesunięcia biegunów)
• Ruch biegunowy
• Prawdziwa polarna wędrówka po Marsie