最近一次地球磁场逆转持续了22000年

2022-03-25 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:1023 /
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地球的磁场是在行星的液态铁外核围绕固态内核旋转时产生的,它保护地球表面免受有害的太阳辐射。在整个地质历史的不同时期,它的强度和结构都有所不同。在某些时期,磁场减弱到能够交换磁北极和磁南极的位置,而地理北极和地理南极保持不变。称为地磁反转,上一次发生是在78万年前。威斯康星大学麦迪......

地球的磁场是在行星的液态铁外核围绕固态内核旋转时产生的,它保护地球表面免受有害的太阳辐射。在整个地质历史的不同时期,它的强度和结构都有所不同。在某些时期,磁场减弱到能够交换磁北极和磁南极的位置,而地理北极和地理南极保持不变。称为地磁反转,上一次发生是在78万年前。威斯康星大学麦迪逊分校领导的一项新研究表明,这种逆转至少需要22000年才能完成。这比以前想象的要长几倍,结果进一步质疑了有争议的发现,即一些逆转可能发生在人类一生中。

Earth’s magnetic field connects the North Pole (orange lines) with the South Pole (blue lines) in this NASA-created image. Image credit: NASA’s Goddard Space Flight Center.

在这张NASA创建的图像中,地球磁场连接了北极(橙色线)和南极(蓝色线)。图片来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心。

“逆转是在地球内部最深处产生的,但这种影响会在整个地球,尤其是地球表面和大气中表现出来,”第一作者、威斯康星大学麦迪逊分校的地质学家布拉德·辛格博士说。

“除非你对地球表面的磁场反转真实情况有一个完整、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是什么。”

在这项研究中,辛格博士和他的同事们重点研究了来自智利、塔希提岛、夏威夷、加勒比海和加那利群岛的熔岩流。他们在几个野外季节从这些熔岩流中收集样本。

“熔岩流是磁场的理想记录器。它们含有大量含铁矿物,当它们冷却时,会锁定磁场的方向,”他解释道。

“但记录参差不齐。没有火山持续喷发。因此,我们依靠仔细的实地工作来确定正确的记录。”

研究人员结合了7个熔岩流序列样本的磁读数和放射性同位素年代测定,以最新的地磁反转为中心,重建了大约7万年的磁场。

他们通过测量岩石中钾的放射性衰变产生的氩,精确地确定了熔岩流的年代。

他们发现,以地质标准来看,最后的逆转很快,不到4000年。

但在此之前是一段较长的不稳定时期,包括两次短途旅行& # 8212;暂时的部分逆转& # 8212;追溯到18000年前。

这一跨度是最近提出的所有逆转都在9000年内结束的建议的两倍多。

熔岩流数据被海底的磁性读数所证实,这提供了比熔岩更连续但更不精确的数据来源。

科学家们还利用南极冰芯追踪铍的沉积,铍是由宇宙辐射与大气碰撞产生的。

当磁场反转时,它会减弱,让更多的辐射照射到大气中,产生更多的铍。

自从人类开始记录磁场强度以来,每个世纪磁场强度都下降了大约5%。

像这些记录显示的那样,一个减弱的磁场似乎是最终反转的前兆,尽管目前还不清楚反转是否迫在眉睫。

“现在我们有了比以往任何时候都更丰富的记录和更好的记录,”辛格博士说。

该发现发表在《科学进展》杂志上。

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布拉德·辛格等人,2019年。同步地球上最后一次磁极反转的火山、沉积和冰芯记录。科学进展5(8):eaaw 4621;doi: 10.1126/sciadv.aaw4621


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