[論文レビュー] On the change of latitude of Arctic East Siberia at the end of the Pleistocene

W. Woelfli, W. Baltensperger|ArXiv.org|Apr 19, 2007

Geology and Paleoclimatology Research参考文献 19被引用数 4

ひとこと要約

本稿は、氷河期の終わりに、極端に離心率の高い軌道を回る巨大で高温の物体が、急速な地理的極移動を引き起こし、アーティック・イースト・シベリアの緯度を低下させ、かつてはあまりに寒冷すぎてマーモットの生存が不可能だった地域にマーモットが生息できるようになったと提案している。この物体のイオン化した雲は太陽放射を遮蔽し、ミランコビッチに類似した気候サイクルを引き起こした。地球との接近によって1,000年間の変形と極移動が誘発され、その後蒸発・消滅したことで、氷河期の期間と気候パターンが説明できる。

ABSTRACT

Mammoths lived in Arctic East Siberia. In this region there is not sufficient sunlight over the year for the growth of the plants on which these animals feed. Therefore the latitude of this region was lower before the end of the Pleistocene. As the cause of this geographic pole shift, we postulate a massive object, which moved in an extremely eccentric orbit and was hot from tidal work and solar radiation. Evaporation produced a disk-shaped cloud of ions around the Sun. This cloud partially shielded the solar radiation, producing the cold and warm periods that characterize the Pleistocene. The shielding depends on the inclination of Earth's orbit, which has a period of 100'000 years. The cloud builds up to a density at which inelastic particle collisions induce its collapse The resulting near-periodic time dependence resembles that of Dansgaard-Oeschger events. During cold periods fine grained inclusions were deposited into the ice. The Pleistocene ended when the massive object had a close encounter with the Earth, which suffered a one per mil stretching deformation. While the deformation relaxed to an equilibrium shape in one to several years, the globe turned relative to the rotation axis: The North Pole moved from Greenland to the Arctic Sea. The massive object was torn to pieces, which evaporated.

研究の動機と目的

• 現在ではその日射量が不十分なため、草食性のマーモットが生息できない高緯度のアーティック・イースト・シベリアにマーモットの化石が存在するという古生物学的不審事象を説明すること。
• 氷河期のマーモットの生息地と現代の日射量の限界との矛盾を解消するため、過去に北極がより低い緯度に移動した地理的極移動を提案すること。
• 巨大な物体の接近による迅速な極移動と気候変動を引き起こす物理的に妥当なシナリオを構築すること。
• 物体の公転軌道と遮蔽ダイナミクスを用いて、ドンスガード＝オシュガーおよびハイネリッヒイベントを含む氷河期の気候変動と期間を説明すること。
• 現在ではその物体が存在しないものの、一時的で蒸発するイオン雲によって過去に気候的影響を及ぼしたことを説明すること。

提案手法

• 極端に離心率の高い軌道を回る巨大な物体Zを想定し、潮汐仕事と太陽放射によって加熱され、太陽の周囲にディスク型のイオン雲を形成するとする。
• 地球の公転軌道の傾きが雲の平面に対して相対的に変化することに伴い、太陽放射の遮蔽を関数としてモデル化し、10万年周期の周期性を示す。
• 雲内での非弾性粒子衝突を導入し、雲の収縮を誘発することで、時間依存の遮蔽を生じさせ、ドンスガード＝オシュガーイベントを説明する。
• 地球とZの接近をシミュレートし、地球のリムズトの1,000分の1に相当する拡張的変形を生成する。
• 変形の緩和時間を（200日以上）計算し、その間、地軸の歳差運動によって地理的極がグリーンランドから北極海に移動する。
• 接近後のダイナミクスを分析：Zの破片の散乱と、傾いたイオン雲の再形成可能性を検討し、長期的遮蔽の低減を示す。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 なぜマーモットは、その食物の植物が生育できる日射量が不十分なアーティック・イースト・シベリアに生息していたのか？
• RQ2 なぜ急速な地理的極移動が起こり、北極がグリーンランドから北極海に移動したのか、その物理的メカニズムは何か？
• RQ3 一時的で巨大な物体が、ドンスガード＝オシュガーおよびハイネリッヒイベントを含む、氷河期の観察された気候変動をどのように説明できるか？
• RQ4 なぜ氷河期の氷河期は約300万年で終了したのか？その期間はどのように決定されたのか？
• RQ5 巨大な物体が痕跡を残さずに消えたが、その気候的および地質的痕跡はどのように説明できるか？

主な発見

• 地理的極はグリーンランドから北極海に移動し、アーティック・イースト・シベリアの緯度が氷河期中にマーモットの食草が生育可能な程度に低下した。
• 1,000分の1の変形が、巨大な物体との接近による潮汐力によって誘発され、その緩和に200日以上を要したため、極移動は少なくとも200日間続いた。
• 氷河期の氷河期の期間は、巨大物体の公転周期の数百万回に相当すると予測され、観測された時期と整合的である。
• 一時的なイオン雲による太陽放射の時間依存的遮蔽が、10万年周期の気候サイクルとドンスガード＝オシュガーイベントを説明する。
• 物体の接近後の蒸発と破片化により、現在の存在の不在と、地球に対する長期的極端な遮蔽の不在が説明できる。
• 接近時のZの破片の散乱により、継続的な完全な遮蔽が避けられ、地球が永続的な氷河期状態に陥らなかった。