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地球上最后一次磁场逆转历时22000年

美国宇航局的科学可视化工作室

地球磁极的最后一次反转发生在人类能够记录它之前很久,但对古代熔岩流动的研究帮助科学家估计了这种奇怪现象的持续时间。

一组研究人员利用火山记录研究了地球上最后一次磁场逆转,那次磁场逆转发生在大约78万年前。科学家们在一项新的研究中报告说,他们发现,这种翻转可能比研究人员先前认为的时间要长得多,

地球磁场在过去250万年中翻转了几十次,北转南,反之亦然。科学家知道上一次反转发生在石器时代,但他们对这种现象的持续时间和下一次“翻转”可能发生的时间却知之甚少。

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在新的研究中,研究人员依赖于熔岩在最后一次反转附近或期间喷发的熔岩,用来测量其持续时间。使用这种 ... ,他们估计这种逆转持续了22000年,比之前估计的1000到10000年要长得多。

“我们发现,上一次逆转比之前认为的要复杂得多,而且在地球外核内开始的更早,”研究的主要作者布拉德利·辛格,威斯康星大学麦迪逊分校的一位地球科学教授告诉《太空》,

在1993年对智利的一座火山进行研究时,辛格偶然发现了一个记录了部分逆转过程的熔岩流序列。当辛格试图确定熔岩的年代时,他注意到熔岩流序列中奇怪的、过渡的磁场方向。

“这样的记录确实非常罕见,我是极少数和它们约会的人之一,”辛格说,

从那以后,他把更好地解释磁场反转的时间作为自己职业生涯的长期目标。

当地球自转外核中的铁分子开始与周围的其他铁分子相反的方向运动时,磁场反转就发生了。随着它们数量的增加,这些分子抵消了地核的磁场。(如果这种情况发生在今天,圆规将变得毫无用处,就像针会从指向北极转为指向南方一样。)

在这个过程中,保护地球免受太阳热粒子和太阳辐射的地球磁场变得更弱。

这种持续时间意味着没有参与这项研究的罗切斯特大学地球物理学教授约翰·塔杜诺对《太空》杂志说:“地球对太阳辐射的屏蔽将非常复杂,平均来说,在较长的时间内效果会降低。”这种现象的实际影响仍有待商榷,并不像有人所说的那样悲惨或极端,但仍可能有重要影响。

辛格建议,其中一些影响可能包括基因突变或对某些动植物物种的额外压力,或可能的灭绝,因为暴露在太阳紫外线下的时间增加了。太阳粒子进入地球大气层的数量增加也会对卫星和其他通信系统造成干扰,如无线电和全球定位系统,他补充道:

最近关于从加拿大北极向西伯利亚方向的磁场震荡的报道引发了关于下一次磁场逆转是否即将到来以及对地球生命将产生何种影响的争论。

不过,辛格驳斥了这些说法他说:“几乎没有证据表明,当前磁场强度的下降,或北极位置的快速移动,反映了预示着极性反转在未来2000年内即将发生的行为。”即使火山记录不是完整的记录,“他们仍然是最好的记录,我们有记录一个给定的时间和地点,”塔尔杜诺说他补充道:“更高的年龄测定准确率,以及能够获得更详细的(反转的)记录……将给社会带来很多思考。这篇论文发表在8月7日的《科学进展》杂志上。

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