为什么南极洲比北极早 2500 万年结冰,尽管它们都位于两极

对两个相互关联的谜团的新解决方案揭示了南极巨大冰盖的形成方式和原因。

来源:ZME科学

东南极洲拥有地球上最大的冰盖,如果冰盖完全融化,其中的水量足以使全球海平面上升 52 米。然而,几十年来科学家们一直困惑这个冰盖是如何以及为何形成的。

事实上,有两个相互关联的谜团。首先,南极洲在大约 3400 万年前被冰覆盖,这一时期被称为始新世-渐新世过渡期,而北极地区在接下来的 2500 万年左右的时间里基本上没有冰。

当时大气中的二氧化碳含量急剧下降,对气温下降起到了重要作用。但如果这是转变背后的唯一因素,那么两极应该一起冷却。但他们没有。

这意味着可能有其他因素让南极洲领先。

第二个谜团是,在东南极冰盖形成后的一千万年里,南大洋的海面温度出乎意料地保持温暖。如果冰盖的形成纯粹是由于全球变冷而形成的,那么这并不是我们所期望看到的,在这种情况下,周围的海洋也应该大幅变冷。

我与英国和德国的同事发表在《科学》杂志上的新研究指出了埋藏在冰原深处的答案:南极洲的山脉,以及建造它们的缓慢运动的地质力量。

移动中的大陆

这个故事开始于大约 1.7 亿年前,当时南极洲和非洲最后一次连接在一起,成为冈瓦纳超大陆的一部分。它们的分裂使南极洲走上了通往南极的轨道——而这种巨大的破裂也引发了远在地表以下的一系列事件。

当大陆分裂时,地幔中的热物质会在大陆下方涌出,冷却然后下沉。这种旋转运动破坏了邻近大陆底部的稳定性,引发了一系列熔岩灯般的不稳定,将其深根的大块一一移除。

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