拥有42,000年历史的树木可准确分析地球上一次的磁场反转

从Ngawha，新西兰的古老贝壳杉树日志。

对42,000年前的新西兰贝壳杉树的残留物进行放射性碳测量，为更好地校准该时期的地质档案奠定了基础。

地球磁场的最后一次完全逆转，即所谓的拉尚事件，发生在42,000年前。现在，对新西兰贝壳杉树的残留物进行了放射性碳分析，这使得首次有可能精确地计时和分析该事件及其相关影响，并校准该时期的沉积物和沉积物等地质档案。基于此的模拟表明，磁场的强烈减弱对地球大气层产生了相当大的影响。由新南威尔士州澳大利亚大学的克里斯·特尼领导的国际团队，波茨坦德国地球科学研究中心的诺伯特·诺瓦奇克和阿尔弗雷德·韦格纳研究所的弗洛里安·阿道夫参加了一项国际研究。杂志科学。

地球磁场会发生永久性波动，有时甚至会发生极性反转。它们的原因，过程和影响尚未完全了解。研究人员现在已经对所谓的Laschamps事件进行了更详细的研究。它是指大约42,000年前地球磁场极性的最后一次完全反转。磁场不仅改变了方向，而且在数百年的时间内也使强度急剧下降。

大约42,000年前，磁北极向南移动。在历时约500年的过程中，磁场减弱到6％至0％。在大约500年的时间里，两极保持了反转，场强变化到今天的28％以下，但在大约250年的时间内才再次反转。

从Ngawha，新西兰的古老贝壳杉树日志。

现在，可以通过链接不同的数据集来进行这种精确的时间分类。首先，研究人员使用了Norbert Nowaczyk和他的团队从2013年以来在黑海沉积岩心中产生的地球磁场结果，这些结果通过同时记录的气候变化与格陵兰岛冰芯相匹配。

其次，只有通过对放射性碳（14C）进行分析，才能对事件进行准确的分析和定年。在该时期内，这种化石的贝壳杉树生长在新西兰北部Ngawha的湿地中约1700年。随后在沼泽中保存得很好。

克里斯·特尼（Chris Turney）几年前访问波茨坦的德国地球科学研究中心（GFZ）时，就报道了大约40,000年前的这一发现。“作为地磁科学家，我立即想到了与Laschamps事件有关的链接，并提出了14C分析，该分析从那时起还没有在树上进行，”诺瓦齐克说，他当时是古地磁岩石实验室的负责人GFZ。

的背景：随着磁场的减弱，地球至少部分失去了防止宇宙辐射的重要防护罩。这也反映在树木中放射性碳同位素14C含量的增加上。原因是在高能，带电的宇宙粒子轰击氮的过程中，地球大气中14C的形成增加了。

“亚化石贝壳杉树是令人兴奋的大气成分档案，”赫尔姆霍兹极地和海洋研究中心（AWI）的阿尔弗雷德·韦格纳研究所的古气候学家弗洛里安·阿道夫（Florian Adolphi）说。这些树木可以生存数千年，并且随着它们的生长记录大气中放射性碳含量的年度变化，研究小组对此进行了精确测量。

这些数据改善了放射性碳测年的校准曲线，从而可以对各种气候档案和化石进行更精确的测年。它们还可以直接与冰芯进行比较：在那里测量的铍同位素显示出与树木中的放射性碳相似的变化，因为地球大气中两种同位素的产生都取决于撞击到地球的宇宙射线的强度。 -作者。他利用这种效果来高精度地同步树木和冰芯，并将比较两个档案的不确定性从数千年降低到大约100年。

为了研究弱地球磁场对大气以及进而对全球气候的进一步影响，研究人员进行了大气化学模拟。除其他外，他们发现臭氧减少了。特尼解释说：“来自太空的未经过滤的辐射正在破坏地球大气层中的空气颗粒，使电子分离并发出光，这一过程称为电离。”“电离的空气使臭氧层“嘶嘶作响”。这引发了大气变化的浪潮，包括增加的刺眼的光表明我们称为北极光，当时可能不仅在两极附近而且在全球范围内都被观测到。

Nowaczyk说，鉴于当前的发展，进一步分析该方向上的弱磁场的影响非常重要。因为地球的磁场已经减弱了大约2000年。与170年前的首次直接测量相比，南大西洋地区的观测值下降了9％，甚至下降了30％。这是否意味着未来一到两千年的极地反转即将发生，还有待商bat。然而，自然辐射屏蔽层的崩溃将对当今的社会构成巨大的挑战，因为当今社会非常依赖于电子设备。

在42,000年前事件的时间分类的这些新可能性的基础上，研究的主要作者提出了关于地球磁场反转影响的更深远的假设，例如关于地球磁场消亡的假设。尼安德特人或洞穴壁画的发生。Nowaczyk并不排除此处存在因果关系的可能性，但认为这种可能性很小。

有关这项研究的更多信息，请阅读《地球磁场逆转42,000年前引发了全球环境危机》。

参考：艾伦·库珀（Alan Cooper），克里斯·史密斯（Chris SM Turney），乔纳森·帕尔默（Jonathan Palmer），艾伦·霍格（Alan Hogg），马特·麦格隆（Matt McGlone），珍妮特·威尔姆斯赫斯特（Janet Wilmshurst），安德鲁·M·洛里，蒂莫西·J·希顿，詹姆斯·M·拉塞尔，肯·麦克拉肯，朱利安·G（Jimien G.） Anet，Eugene Rozanov，Marina Friedel，Ivo Suter，Thomas Peter，Raimund Muscheler，Florian Adolphi，Anthony Dosseto，J.Tyler Faith，Pavla Fenwick，Christopher J.Fogwill，Konrad Hughen，Mathew Lipson，Jiabo Liu，Norbert Nowaczyk，Eleanor Rainsley ，克里斯托弗·布隆克·拉姆齐（Christopher Bronk Ramsey），保罗·塞巴斯蒂安内利（Paolo Sebastianelli），雅辛·苏伊米（Yassine Souilmi），珍妮尔·史蒂文森（Janelle Stevenson），佐伊·托马斯（ZoëThomas），雷蒙德·托伯勒（Raymond Tobler）和罗兰·泽赫（Roland Zech），2021年2月19日，科学。
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