新研究發現,42,000 年前的全球劇變時期是地球磁場逆轉的結果。
根據古代樹木年輪中保存的放射性碳,幾個世紀以來的氣候崩潰、大規模滅絕,甚至人類行為的變化都可以與地球磁場上次改變極性直接相關。
研究小組將這一時期命名為亞當斯過渡地磁事件,或亞當斯事件,以科幻作家道格拉斯·亞當斯的名字命名,他曾宣稱數字 42 是生命、宇宙和一切的終極答案。
“有史以來第一次,我們能夠精確地確定最後一次磁極開關的時間和環境影響,”地球科學家克里斯·特尼說澳大利亞新南威爾士大學教授。
“這些發現是通過古老的新西蘭貝殼杉樹實現的,這些樹在沉積物中保存了 4 萬多年。利用這些古老的貝殼杉樹,我們可以測量並確定地球磁場崩潰導致的大氣放射性碳水平峰值的年代。”
最近的磁反轉時期被稱為拉尚事件,這就是我們所說的地磁偏移。此時,行星的磁極會短暫交換位置,然後返回到原來的位置。這是對鐵磁礦物記錄的地球磁場事件研究最深入的事件之一。
它發生在大約41,000年前,持續了大約800年。不過,這一事件對地球上的生命究竟產生了什麼影響尚不清楚——所以當科學家發現了一棵古老的貝殼杉樹時(澳洲莧菜)2019年那曾經還活著在這段時間裡,他們抓住了學習更多知識的機會。
這是因為樹木在年輪中記錄了大氣活動。特別是碳14,即放射性碳,可以揭示許多有關天體活動的信息。
與其他天然存在的碳同位素相比,放射性碳在地球上僅存在微量。它是在太空宇宙射線的轟擊下在高層大氣中形成的。當這些射線進入大氣層時,它們與當地的氮原子相互作用,引發核反應,產生放射性碳。
由於宇宙射線不斷地穿過太空,地球或多或少會收到穩定的放射性碳供應。因此,樹木年輪中放射性碳的激增告訴我們,當年地球接觸到的放射性碳較多。
當地球磁場減弱時,就像拉尚事件期間那樣,更多的宇宙射線會穿透大氣層,產生更多的放射性碳。正因為如此,科學家此前已經能夠確定,在這 800 年間,地球磁場已減弱至正常強度的 28% 左右。
然而,貝殼杉樹使研究小組能夠研究拉尚事件發生前的幾年。他們發現亞當斯事件發生在大約42200年前,當時磁場處於最弱點前拉尚事件。
“在亞當斯事件期間,地球磁場強度僅下降到 0-6%,”特尼解釋說。 “我們基本上根本沒有磁場——我們的宇宙輻射屏蔽完全消失了。”
在此期間,太陽的磁場也會減弱幾次,因為它也經歷了磁反轉作為其正常週期的一部分。這些時期太陽黑子和耀斑活動較少,但太陽的磁場也為地球提供了一定程度的免受宇宙射線的保護 - 因此,在這些時期最小太陽能,宇宙射線轟擊又會增加。
這種減弱的磁場會引發地球大氣層的重大變化,帶來嚴重的後果,包括雷暴和壯觀的極光,以及世界各地。
“來自太空的未經過濾的輻射撕裂了地球大氣中的空氣粒子,分離出電子並發射光——這一過程稱為電離,”特尼說。
“電離空氣‘炸’了,引發全球氣候變化的連鎖反應。 ”
這與全球其他記錄中觀察到的當時的氣候和環境變化是一致的,例如神秘的滅絕澳大利亞的巨型動物群。
奇怪的是,這也與我們的一些想法不謀而合。有記錄以來最古老的洞穴藝術,促使研究人員假設亞當斯事件可能將人類驅趕到室內。
“世界上不同地區的這種突然的行為轉變與亞當斯事件期間洞穴使用的增加或改變是一致的,在太陽極小期或太陽高能粒子期間,洞穴可能被用作躲避紫外線 B 增加的庇護所,可能達到有害水平,這也可能解釋紅赭石防曬霜的使用增加,”他們在論文中寫道。
當然,這有點推測性,但它表明地磁反轉可能是一個嚴重改變世界的事件。最近的證據表明我們目前正處於另一個的邊緣。
研究人員表示,在當前的氣候下,這絕對是災難性的。
“我們的大氣層中已經充滿了人類以前從未見過的碳含量。磁極反轉或太陽活動的極端變化將是前所未有的氣候變化加速器,”特尼說。
“我們迫切需要在此類隨機事件再次發生之前降低碳排放量。”
該研究發表於科學。









