十亿年前,当三叶虫统治世界、旱地还是一片贫瘠的荒地时,地球正面临着艰难的抉择。 在短短几百万年的时间里,南北方向互换了近 80 次,成为历史上地磁最动荡的时刻之一。
来自俄罗斯科学院和法国巴黎地球物理研究所的地质学家测量了西伯利亚东北部岩石样本中微小磁化粒子的方向。
其源头是俯瞰霍尔布松卡河的一组摇摇欲坠的悬崖——这是 5 亿年前该地区的景观被水覆盖时留下的遗产。
当磁铁矿和赤铁矿的微小颗粒在水中漂流时,它们与地球的磁场对齐。 一旦锁定在沉积物中,它们就成为当时罗盘点的永久记录。
该团队特别感兴趣的是与寒武纪的一个阶段相对应的砂砾层,称为“德鲁米安。 根据他们的结果之前的研究研究人员估计,在这个特定的历史阶段,每百万年左右就会发生六次极性反转。
但数据并不像他们希望的那么全面,因此 2016 年他们又回来进行了再次考察。 地质学家从 437 个新样本中确定了 300 万年期间总共 78 次极性变化。
这表明逆转的最大频率高达每百万年 26 次,令人震惊。 即使他们对总和持保守态度并且仅计算显示极性交换的连续样本,该比率仍约为 15 个反转。
由于某种原因,这个强烈的磁性音乐椅周期在寒武纪后期下降到每百万年仅翻转 1.5 次。
如此明显的频率差异表明,无论是什么导致了我们星球翻腾的内部深处的这些逆转,它都不是一个微妙的过程。 事实上,地球场产生发电机的两种截然不同的模式可能在起作用。
我们已经了解了一段时间地球磁场翻转的频率是变化的。 超过过去2000万年例如,磁极大约每隔几十万年就会交换一次位置。 上一次大交换是在大约 78 万年前。
已经有数千万年的区块无法检测到太多变化。 被称为超级时间,它们可能是由流量下降地核和地幔之间的热量。
另一个极端是,地质记录深处存在着早期强烈翻转的迹象。 在大约 5.5 亿年前的埃迪卡拉时期,磁场有点疯狂, 倒车每百万年24次。
更重要的是,一些研究人员认为这些快速的交换甚至可能是一场名为“生态灾难”的生态灾难的幕后黑手。科特林危机,标志着该地质时期结束的重大灭绝事件。
识别在很长的时间尺度上这些事件的频率和周期性的线索不仅可以帮助我们更好地解释为什么磁场会发生如此巨大的变化,还可以帮助我们更好地预测未来的翻转。
问题是我们是否即将看到地球极性的完全逆转一直是地质学界的热门话题。肯定发生了一些奇怪的事情但究竟是即将发生逆转,还是只是漂流极点,还很难说。
如果确实发生变化,也会有人质疑它是否是一个突然切换几个世纪或一个漫长的过程几千年来,以及它是否会让技术甚至生命面临令人不舒服的高剂量辐射的风险。
由于有如此多的悬而未决的问题和潜在的风险,我们必须退一步看看历史会说什么。
这项研究发表于地球与行星科学通讯。