古樹化石揭示42000年前地球磁場的破壞引發(fā)重大氣候變化
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：外媒New Atlas報道，一塊保存完好的化石壞引候變化古樹化石為科學(xué)家們提供了一個獨特的窺視，讓他們了解到42000年前地球磁場失控的揭示時刻。這項令人印象深刻的年前研究描繪了一幅暫時性環(huán)境混亂的圖景，可能影響了從洞穴繪畫的地球的破大氣增加到尼安德特人的滅絕等一切。
如果沒有地球磁場，磁場我們將很難在地球上生活。發(fā)重除了幫助我們用指南針在世界范圍內(nèi)導(dǎo)航之外，古樹地球磁場是化石壞引候變化生命存在的基礎(chǔ) ，它幫助轉(zhuǎn)移有害的揭示太陽風(fēng)，并保持我們的年前保護(hù)性大氣層。但我們星球的地球的破大氣磁場并非一成不變。事實上，磁場它是發(fā)重非常動態(tài)的，隨著時間的古樹推移不斷變化和波動。每隔幾十萬年，它就會完全翻轉(zhuǎn)，北磁和南磁互換位置。
上一次重大的地磁翻轉(zhuǎn)發(fā)生在78萬年前，很多科學(xué)家認(rèn)為類似的事件早就發(fā)生了。在這些持續(xù)時間長達(dá)一萬年的完全地磁逆轉(zhuǎn)之間，研究人員發(fā)現(xiàn)地球磁場的干擾時間較短。這些事件被稱為地磁偏移。
地磁偏移是短暫的，涉及到地球磁場的臨時變化，持續(xù)時間從幾百年到幾千年不等。最近一次有記錄的地磁偏移被稱為Laschamps偏移，它發(fā)生在42000年前。
“拉尚漂移是磁極最后一次翻轉(zhuǎn)，”Chris Turney解釋說，他是一項具有里程碑意義的新研究調(diào)查這一變革性事件的共同首席作者。“它們在‘改變主意’并再次交換回來之前，交換了大約800年的位置。”
科學(xué)家們早就知道這些戲劇性的磁極事件，但從來沒有清楚地了解它們對生命或環(huán)境有什么樣的影響。直到幾年前，在新西蘭發(fā)現(xiàn)了一棵古樹化石。工人們在為一個新的發(fā)電廠準(zhǔn)備場地時，挖出了保存了4.2萬年的巨大山毛櫸樹干，它的樹輪提供了一個令人難以置信的1700年的地球環(huán)境狀況記錄，正好跨越了拉斯尚斯考察時期。
“有史以來第一次，我們能夠精確地確定最后一次磁極切換的時間和環(huán)境影響的日期，”Turney說。“利用古樹，我們可以測量，并確定地球磁場坍塌造成的大氣放射性碳含量的飆升日期。”
在發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項大膽的新研究中，研究小組利用古樹的詳細(xì)放射性碳數(shù)據(jù)，創(chuàng)建了一條新穎的地球大氣層時間軸，時間跨度為拉尚漂移。然后，研究小組結(jié)合之前從世界各地收集到的數(shù)據(jù)，運行了一個全球氣候模型，以探索這種類型的磁場干擾對環(huán)境產(chǎn)生了哪些急性影響。
研究結(jié)果揭示了一個令人難以置信的環(huán)境變化時期，特別是在地球磁場發(fā)生逆轉(zhuǎn)的幾百年前的那段時期。該研究計算出，臭氧層枯竭、紫外線輻射水平提高和大氣電離增加都是在大約42000年前凝聚而成的。為了向作者道格拉斯-亞當(dāng)斯致敬--在他的《銀河系漫游指南》一書中，超級計算機 "深思"（Deep Thought）計算出生命、宇宙和萬物的終極問題的答案是 "42"--研究人員將這一特定時期命名為 "亞當(dāng)斯過渡性地磁事件"。“我們越看數(shù)據(jù)，一切就越指向42，”Turney說。“這太不可思議了。”
該研究的共同作者艾倫-庫珀認(rèn)為，在所謂的亞當(dāng)斯事件中，會出現(xiàn)一些新的環(huán)境條件。例如，極光將在整個地球上廣泛存在，同時由于電離空氣的增加而產(chǎn)生的非凡數(shù)量的電風(fēng)暴。“世界各地的早期人類會看到驚人的極光，在天空中閃爍的‘面紗和薄片’，”庫珀說。“那一定像是天涯海角。”
也許新研究中最有爭議的部分是研究人員在亞當(dāng)斯事件和地球上生命進(jìn)化之間的假設(shè)性推測程度。研究中提出的一個聯(lián)系表明，磁場的破壞導(dǎo)致了洞穴藝術(shù)的涌入，其基礎(chǔ)是人類需要尋求庇護(hù)，避免紫外線的增加。
“我們認(rèn)為，紫外線水平的急劇增加，特別是在太陽耀斑期間，會突然使洞穴成為非常有價值的庇護(hù)所，”庫珀認(rèn)為。“紅色赭石手印的常見洞穴藝術(shù)圖案可能標(biāo)志著它被用作防曬霜，這種技術(shù)今天仍被一些團(tuán)體使用。”
研究中的其他大膽猜測是，亞當(dāng)斯事件既促使澳大利亞多個巨型動物物種滅絕，也加速了尼安德特人的滅絕。來自倫敦自然歷史博物館的Chris Stringer稱這項新研究很重要，但也對其中一些廣泛的假設(shè)提出了質(zhì)疑。
“作者還將這與尼安德特人在4萬年前的物理滅絕聯(lián)系在一起，我認(rèn)為這當(dāng)然可能導(dǎo)致他們的死亡，”他在接受《衛(wèi)報》采訪時說。“但他們確實存活的時間更長，范圍也更廣，不僅僅是歐洲，我們對他們在亞洲大片地區(qū)最后消失的時間也很難把握。”
艾倫-庫珀謹(jǐn)慎地表示，他的團(tuán)隊的研究提供了新的見解，即如果類似亞當(dāng)斯事件的事情發(fā)生在今天，世界將如何受到影響。他指出，目前北磁極在北半球的運動是一個潛在的警告信號。
“這種速度--與地球磁場在過去170年中削弱了約9%的速度一起--可能表明即將發(fā)生逆轉(zhuǎn)，”庫珀說。“如果類似的事件發(fā)生在今天，對現(xiàn)代社會的后果將是巨大的。入射的宇宙輻射將摧毀我們的電力網(wǎng)和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。”
這項新研究發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
相關(guān)報道：新西蘭貝殼杉化石中的放射性碳揭示42000年前地球一次磁場巨變
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)中國科學(xué)報（文樂樂）：幾年前，新西蘭一家發(fā)電廠破土動工，工人們發(fā)掘出了一段遺失的時間記錄：一棵重60噸的樹干。這一樹干來自貝殼杉，后者是新西蘭最大的樹種。這棵有42000年歷史的貝殼杉保存在沼澤中，記錄了地球被顛倒的動蕩時期——至少從磁性上說是這樣。
日前，科學(xué)家在《科學(xué)》上報告說，隨著地球保護(hù)性磁場減弱和兩極翻轉(zhuǎn)，該樹干和其他幾塊木頭上的放射性碳含量激增。通過模擬這種輻射對大氣的影響，研究小組認(rèn)為，地球的氣候發(fā)生了短暫變化，可能導(dǎo)致澳大利亞大型哺乳動物和歐洲尼安德特人的消失。
“對于地磁變化，我們只知皮毛。”論文主要作者之一、南澳大利亞博物館古DNA研究員Alan Cooper說。
“這項研究不僅詳細(xì)確定了地球歷史上最近一次磁交換的時間和強度，同時首次提出可信（盡管是推測性的）證據(jù)，表明這些翻轉(zhuǎn)會影響全球氣候。”法國歐洲環(huán)境地球科學(xué)研究與教學(xué)中心古人類學(xué)家Quentin Simon說。
但一些古氣候科學(xué)家對該小組擴展的結(jié)論持懷疑態(tài)度，稱其他記錄幾乎沒有發(fā)現(xiàn)氣候動蕩的痕跡。
地球磁場是由外核的熔鐵流動產(chǎn)生的，后者很容易產(chǎn)生混亂的擺動，這不僅會削弱磁場，還會導(dǎo)致磁極漂移甚至完全翻轉(zhuǎn)。巖石中礦物的磁性記錄了長期的倒轉(zhuǎn)，但無法捕捉到持續(xù)數(shù)百年的翻轉(zhuǎn)細(xì)節(jié)。
但是，放射性碳14可以標(biāo)記較短時間的波動。當(dāng)宇宙射線（來自外層空間的帶電粒子）滑過磁場并撞擊大氣層時，會產(chǎn)生同位素。它被生物所吸收，其特定半衰期使其成為標(biāo)準(zhǔn)時鐘。 該小組使用放射性碳對貝殼杉進(jìn)行了測年，通過測量年輪中碳14的細(xì)微變化，追蹤了隨著磁場減弱和激增而產(chǎn)生的變化情況。
放射性碳的峰值表明，磁場強度在41500年前減弱到現(xiàn)在的6%左右。那個階段磁極翻轉(zhuǎn)，然后在500年后又翻轉(zhuǎn)回來。Cooper注意到，不僅是地球的宇宙射線屏障被摧毀了，太陽也一樣。來自冰芯的證據(jù)表明，大約在同一時間，太陽經(jīng)歷了幾次“極小期”，即低磁期。Cooper說，由此產(chǎn)生的宇宙射線使大氣層帶電，其帶電程度足以破壞今天的電網(wǎng)，并在亞熱帶地區(qū)產(chǎn)生極光。
為了探究其后果，該團(tuán)隊運行了一個氣候模型，表明宇宙射線的轟擊會侵蝕臭氧層，減少其通常從紫外線中捕捉到的熱量。團(tuán)隊成員、瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院博士生Marina Friedel說，高海拔地區(qū)的降溫可能會改變風(fēng)的流動，這反過來會導(dǎo)致“劇烈變化”，包括一個更冷的北美和更暖的歐洲。
而這正是其他科學(xué)家認(rèn)為這項研究過于“投機”之處。格陵蘭島和南極洲的冰芯跨越10萬年，它們記錄了每隔幾千年的明顯溫度波動，但在42000年前它們沒有變化。不過一些來自太平洋的記錄顯示了波動。
丹麥哥本哈根大學(xué)冰川學(xué)家Anders Svensson說，即使像Cooper及其同事說的那樣，這種變化主要發(fā)生在熱帶地區(qū)，那它也應(yīng)該在冰芯中被看到。“我們沒有發(fā)現(xiàn)這一點。”
研究小組進(jìn)一步指出，氣候變化可以解釋42000年前發(fā)生的一系列奇怪事件。最值得注意的是，澳大利亞的大型哺乳動物大約在那時滅絕了。尼安德特人從歐洲消失了，精致的洞穴繪畫開始在歐洲和亞洲出現(xiàn)。
不過，英國牛津大學(xué)考古學(xué)家和放射性碳專家Thomas Higham說，人類進(jìn)化史上的兩個轉(zhuǎn)折點都與42000年前的劇變不太一致，并且也都不是突然發(fā)生的。他說，“在我看來，將兩者聯(lián)系起來，似乎把證據(jù)推得太遠(yuǎn)了”。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1126/science.abb8677