Это не так странно, как кажется. Магнитное поле Земли менялось — хотя и не в одночасье — много раз на протяжении всей истории планеты.
Его дипольное магнитное поле, как и у стержневого магнита, остается примерно той же интенсивности в течение тысяч или миллионов лет, но по не полностью известным причинам оно иногда ослабевает и, предположительно, в течение нескольких тысяч лет, меняет направление на противоположное.Новое исследование, проведенное группой ученых из Италии, Франции, Колумбийского университета и Калифорнийского университета в Беркли, демонстрирует, что последнее изменение магнитного поля 786000 лет назад на самом деле произошло очень быстро, менее чем за 100 лет — примерно за всю жизнь человека. .«Удивительно, как быстро мы видим этот поворот», — сказала аспирантка Калифорнийского университета в Беркли Кортни Спрейн. «Палеомагнитные данные собраны очень хорошо. Это одна из лучших записей, которые у нас есть, о том, что происходит во время разворота, и как быстро эти развороты могут произойти».
Спрейн и Пол Ренне, директор Геохронологического центра Беркли и штатный профессор Калифорнийского университета в Беркли по земным и планетным наукам, являются соавторами исследования, которое будет опубликовано в ноябрьском выпуске Geophysical Journal International и теперь доступно в Интернете.Flip может повлиять на электросеть и заболеваемость ракомЭто открытие стало новым свидетельством того, что напряженность магнитного поля Земли уменьшается в 10 раз быстрее, чем обычно, что привело некоторых геофизиков к предсказанию инверсии в течение нескольких тысяч лет.
Хотя инверсия магнитного поля является крупным событием на всей планете, вызванным конвекцией в железном ядре Земли, нет никаких задокументированных катастроф, связанных с прошлыми инверсиями, несмотря на многочисленные исследования в геологических и биологических записях. Однако сегодня такой поворот может потенциально нанести ущерб нашей электросети, генерируя токи, которые могут ее вывести из строя.А поскольку магнитное поле Земли защищает жизнь от энергичных частиц Солнца и космических лучей, оба из которых могут вызывать генетические мутации, ослабление или временная потеря поля до того, как постоянное обращение вспять, может увеличить заболеваемость раком. Опасность для жизни была бы еще большей, если бы перевороту предшествовали длительные периоды нестабильного магнитного поведения.
«Мы должны больше думать о том, какими будут биологические эффекты», — сказал Ренне.Датировка пепловых отложений от наветренных вулкановНовое открытие основано на измерениях выравнивания магнитного поля в слоях древних озерных отложений, которые сейчас обнажаются в бассейне Сульмона Апеннинских гор к востоку от Рима, Италия.
Осадки озера перемежаются слоями пепла, извергнутого из римской вулканической провинции, большой площади вулканов с подветренной стороны от бывшего озера, которая включает периодически извергающиеся вулканы возле Сабатини, Везувия и Альбанских холмов.Итальянские исследователи под руководством Леонардо Саньотти из Римского национального института геофизики и вулканологии измерили направление магнитного поля, вмороженного в отложения, когда они накапливались на дне древнего озера.Спрейн и Ренне использовали аргон-аргоновое датирование — метод, широко используемый для определения возраста горных пород, будь то тысячи или миллиарды лет, для определения возраста слоев пепла над и под слоем осадка, регистрирующего последнее изменение направления.
Эти даты были подтверждены их коллегой и бывшим научным сотрудником Калифорнийского университета в Беркли Себастьяном Номад из Лаборатории наук об окружающей среде и климате в Гиф-сюр-Иветт, Франция.Поскольку осадки озера откладывались с высокой и постоянной скоростью в течение 10 000-летнего периода, команда смогла интерполировать дату слоя, показывающего инверсию магнитного поля, называемую переходом Матуяма-Брюнес, приблизительно 786 000 лет назад. Эта дата намного точнее, чем в предыдущих исследованиях, согласно которым поворот произошел между 770 000 и 795 000 лет назад.
«Что невероятно, так это то, что вы переходите от обратной полярности к полю, которое является нормальным, практически без промежуточных элементов, что означает, что это должно было произойти очень быстро, вероятно, менее чем за 100 лет», — сказал Ренне. «Мы не знаем, произойдет ли следующий разворот так же внезапно, как этот, но мы также не знаем, что этого не произойдет».Нестабильное магнитное поле предшествовало перевороту на 180 градусовПо словам Ренне, независимо от того, создает ли новая находка проблемы для современной цивилизации, она, вероятно, поможет исследователям понять, как и почему магнитное поле Земли эпизодически меняет полярность.
Магнитная запись, полученная командой под руководством Италии, показывает, что внезапному повороту поля на 180 градусов предшествовал период нестабильности, который длился более 6000 лет. Неустойчивость включала два интервала низкой напряженности магнитного поля, каждый из которых длился около 2000 лет. Быстрые изменения ориентации поля могли произойти в пределах первого интервала низкой напряженности.
Полная смена полярности магнитного поля — то есть окончательный и очень быстрый переход к тому, чем поле является сегодня, — произошла ближе к концу последнего интервала низкой напряженности поля.Ренне продолжает сотрудничество с итальянско-французской командой, чтобы связать рекорд озера с прошлым изменением климата.
Работа Ренне и Спрейна в Геохронологическом центре Беркли была поддержана Фондом Энн и Гордона Гетти.