新的研究表明,地球最近一次磁场反转的完成时间比之前想象的要长:总共大约 22,000 年。 弄清楚为什么这个特殊的翻转如此漫长将让我们更好地理解这个神秘的过程,甚至可能帮助我们做好准备。
地质学家对我们的星球了解一个事实:大约每隔几十万年,地球的磁场就会发生一次翻转,因此磁北极位于南极,反之亦然。 重要的是确定这些逆转的时间所以我们知道我们必须在多大程度上适应下一个窗口。
有这么多GPS 等现代系统靠知南知北,一翻转很容易有一天造成混乱。
地球的磁场是由地球的液态铁外核围绕其固体内核旋转而产生的。 绘制随时间推移的磁场反转图表并不容易,但可以在海洋沉积物和熔岩流中找到线索,这些线索锁定了磁场出现时的方向和强度。
“熔岩流是磁场的理想记录仪,”地质学家布拉德·辛格说,来自威斯康星大学麦迪逊分校。 “它们含有大量含铁矿物质,当它们冷却时,它们会锁定磁场的方向。”
“但这是一个参差不齐的记录。没有火山持续喷发。所以我们依靠仔细的实地工作来确定正确的记录。”
辛格和他的同事研究了智利、塔希提岛、夏威夷、加勒比海和加那利群岛的熔岩流记录,寻找最近逆转的时间。 命名为松山-布伦赫逆转在科学家们发现磁场翻转之后,它发生在大约77万-78万年前。
研究人员罗布·科 (Rob Coe) 和特雷弗·杜阿尔特 (Trevor Duarte) 在夏威夷哈雷阿卡拉国家公园工作。 (布拉德·辛格)
该时间建议我们‘逾期’了现在就发生逆转——尽管我们可能只是处于一个不稳定时期,不会导致全面翻转(这就是以前发生过, 也)。
目前有一些辩论下一次逆转将持续多久。
根据熔岩记录,研究人员发现Matuyama-Brunhes事件的主要部分持续了4000年,但之前有18000年的不稳定和短途旅行(那些暂时的、部分的逆转)。
这些发现得到了对海底岩石的分析的支持,这是对地球磁场更连续但不太精确的记录。
这个时间范围长于之前的估计,并暗示我们不会突然惊奇通过相对快速的翻转。
我们仍然不确定下一次翻转可能会持续多长时间,或者确切地何时到来,但我们现在拥有大量额外数据来帮助科学家做出最佳估计。 这项研究表明,如果我们再次遭遇松山-布伦赫斯逆转,这种情况将持续很多代人。
当时间到来时,我们星球的磁场会变得更弱而且比现在更加复杂,因此我们做好准备至关重要。
“逆转是在地球内部最深处产生的,但其影响会在整个地球上表现出来,特别是在地球表面和大气中,”辛格说。
“除非你对地球表面的磁场反转有完整、准确和高分辨率的记录,否则甚至很难讨论产生反转的机制。”
该研究发表于科学进步。