新研究发现,42,000 年前的全球剧变时期是地球磁场逆转的结果。
根据古代树木年轮中保存的放射性碳,几个世纪以来的气候崩溃、大规模灭绝,甚至人类行为的变化都可以与地球磁场上次改变极性直接相关。
研究小组将这一时期命名为亚当斯过渡地磁事件,或亚当斯事件,以科幻作家道格拉斯·亚当斯的名字命名,他曾宣称数字 42 是生命、宇宙和一切的终极答案。
“有史以来第一次,我们能够精确地确定最后一次磁极开关的时间和环境影响,”地球科学家克里斯·特尼说澳大利亚新南威尔士大学教授。
“这些发现是通过古老的新西兰贝壳杉树得以实现的,这些贝壳杉树已在沉积物中保存了 4 万多年。利用这些古老的贝壳杉树,我们可以测量并确定地球磁场崩溃导致的大气放射性碳水平峰值的年代。 ”
最近的磁反转时期被称为拉尚事件,这就是我们所说的地磁偏移。 此时,行星的磁极会短暂交换位置,然后返回到原来的位置。 这是对铁磁矿物记录的地球磁场事件研究最深入的事件之一。
它发生在大约41,000年前,持续了大约800年。 不过,这一事件对地球上的生命究竟产生了什么影响尚不清楚——所以当科学家发现了一棵古老的贝壳杉树时(澳洲苋菜)2019年那曾经还活着在这段时间里,他们抓住了学习更多知识的机会。
这是因为树木在年轮中记录了大气活动。 特别是碳14,即放射性碳,可以揭示许多有关天体活动的信息。
与其他天然存在的碳同位素相比,放射性碳在地球上仅存在微量。 它是在太空宇宙射线的轰击下在高层大气中形成的。 当这些射线进入大气层时,它们与当地的氮原子相互作用,引发核反应,产生放射性碳。
由于宇宙射线不断地穿过太空,地球或多或少会收到稳定的放射性碳供应。 因此,树木年轮中放射性碳的激增告诉我们,当年地球接触到的放射性碳较多。
当地球磁场减弱时,就像拉尚事件期间那样,更多的宇宙射线会穿透大气层,产生更多的放射性碳。 正因为如此,科学家此前已经能够确定,在这 800 年间,地球磁场已减弱至正常强度的 28% 左右。
然而,贝壳杉树使研究小组能够研究拉尚事件发生前的几年。 他们发现亚当斯事件发生在大约42200年前,当时磁场处于最弱点前拉尚事件。
“在亚当斯事件期间,地球磁场强度仅下降到 0-6%,”特尼解释说。 “我们基本上根本没有磁场——我们的宇宙辐射屏蔽完全消失了。”
在此期间,太阳的磁场也会减弱几次,因为它也经历了磁反转作为其正常周期的一部分。 这些时期太阳黑子和耀斑活动较少,但太阳的磁场也为地球提供了一定程度的免受宇宙射线的保护 - 因此,在这些时期最小太阳能,宇宙射线轰击又会增加。
这种减弱的磁场会引发地球大气层的重大变化,带来严重的后果,包括雷暴和壮观的极光,以及世界各地。
“来自太空的未经过滤的辐射撕裂了地球大气中的空气粒子,分离出电子并发射光——这一过程称为电离,”特尼说。
“电离空气‘炸’了,引发全球气候变化的连锁反应。”
这与全球其他记录中观察到的当时的气候和环境变化是一致的,例如神秘的灭绝澳大利亚的巨型动物群。
奇怪的是,这也与我们的一些想法不谋而合。有记录以来最古老的洞穴艺术,促使研究人员假设亚当斯事件可能将人类驱赶到室内。
“世界上不同地区的这种突然的行为转变与亚当斯事件期间洞穴使用的增加或改变是一致的,在太阳极小期或太阳高能粒子期间,洞穴可能作为紫外线 B 增加的庇护所,可能达到有害水平,这也可能解释了红赭石防晒霜的使用增加的原因,”他们在论文中写道。
当然,这有点推测性,但它表明地磁反转可能是一个严重改变世界的事件。 最近的证据表明我们目前正处于另一个的边缘。
研究人员表示,在当前的气候下,这绝对是灾难性的。
“我们的大气层中已经充满了人类以前从未见过的碳含量。磁极反转或太阳活动的极端变化将是前所未有的气候变化加速剂,”特尼说。
“我们迫切需要在此类随机事件再次发生之前降低碳排放量。”
该研究发表于科学。