@ 2020.10.31 , 18:38

日本科学家找到了上一轮两极逆转期最详尽的地质记录

每隔20万到30万年,地球的磁极就会翻转。曾经的北极变成了南极, 反之亦然。从这个角度来说,这一轮的两极颠倒很不寻常——出于某种原因,和上一轮已经间隔了75万年的时间。

对地球磁场的研究被称为古磁学,涉及到对岩石和沉积物的分析,有时还包括考古材料。曾经熔化的岩石记录了磁场的变化。相关的磁层学领域研究这些岩石中包含的地磁逆转信息。通过测定岩石的年代,研究人员可以构建地球两仪反转的时间轴。

最后一次反转以共同发现者的名字命名为"Matuyama-Brunhes地磁反转"。分别来自法国地球物理学家Bernard Brunhes和日本地球物理学家Motonori Matuyama。这些年来,研究人员一直试图了解更多的细节。

熔岩流是反映熔岩凝固时地球磁极方向的可靠指标。但它们不能提供时间线。它们更像是凝固在时间上的快照

在一些沉积物中可以找到更好的记录。其中日本的一处沉积物址被称为千叶复合段。地球物理学家认为它是Matuyama-Brunhes反转的最为详细的地质记录。

他们的发现与其他研究的结论相反,特别是在逆转的持续时间上。一些研究认为那用了几千年,而另一项研究则认为几十年就已完成。

不同的时间估值主要取决于样本来自于哪里。这项基于千叶综合剖面的研究说,它花了大约2万年的时间,其中包括1万年不稳定期。

笼罩在地磁反转之上的一个问题是:"它们对我们有何影响?”

一些研究人员想知道,磁力反转是否导致了气候变化。虽然证据还不完全,但一些科学家已经概述了磁逆可能发挥的作用。

2006年,一个研究小组在美国地球物理联盟的秋季会议上做了题为 "地球磁场是否影响气候 "的报告。

当提到地球上公认的气候变化原因时,该团队说:"很少有研究分析磁场,气候和磁场变化之间的联系,相关证据也很少受到关注。最令人感兴趣的可能是最近提出的古磁场震荡。似乎与重要的气候事件有关。"

古地磁震荡是地球地磁场的快速变化,局部的而非全球性的。虽然它们和气候变化之间只有相关性,但有一天可能会建立起因果关系。

磁性逆转对动物的影响同样是一个引人入胜的开放性问题。许多动物都会进行漫长的迁徙航行。例如鲸鱼、鸟类和海龟等。

有证据表明,一些迁徙物种依靠地球的磁场来导航——这种现象被称为"磁感应"

依靠磁感应的生物会受到地磁逆转的何种影响?

在反转过程中,磁极不仅会换位,而且磁场强度也会下降。赤道上也可能出现临时磁极,甚至出现多个临时磁极。磁极也可能四处游走,离开原来的位置后又返回,最后才完成。

目前还不清楚逆转对动物有什么影响。但有证据表明,太阳风暴的磁力活动会令迁徙的鲸鱼混乱,甚至可能驱使它们游上海滩。

在反转过程中,地球磁场的保护作用减弱。在反转期间,更多的太阳辐射到达地表,可能会像太阳风暴一样让鲸鱼等动物陷入危险之中。然而,这方面的证据并不明确。

无论如何,地球上的生命已经在多次地磁逆转中幸存下来,而且,仍然在茁壮成长。不过现代人类还没有直面过,所以这一观察将是非常富有启发意义的。

最可能遭受影响的将是电力和通信系统,包括卫星。

关于千叶综合剖面的最新论文发表在《地球与行星科学进展》杂志上。

https://www.sciencealert.com/scientists-in-japan-just-found-a-detailed-record-of-earth-s-last-magnetic-switcharoo

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