|
Всем привет :о) Не думайте, что тема о том, что всем нам кирдык. Дерево-то выжило!
По представлениям науки магнитное поле появилось у планеты примерно 3.45 млрд лет назад. За время существования поле неоднократно изменялось. Иногда случались инверсии - полюса менялись местами. Самая последняя инверсия, названная Матуяма–Брунхес (MBB), произошла 773 ± 1 тысячу лет назад (kа). После этой инверсии произошли, по меньшей мере, 13 кратковременных геомагнитных экскурсии, когда до полной инверсии дело не дошло, например, экскурсия Лашампа произходила 41 ка.
Как вы думаете, откуда известно об этих "прогулках" полюсов?
Есть такая наука - палеомагнетизм, которая занимается изучением следов, оставленных магнитным полем в геологии. Оказалось, что направленность магнитного поля записывают в момент своего рождения из недр вулканов некоторые минералы. Кроме них магнитное поле оставляет следы на иных "долгожителях". Расшифровкой этих следов и занимаются палеомагнитчики.
Как обычно бывает, неизвестное может заявить о себе очень даже неожиданно. Представьте себе удивление французского геофизика Бернара Брюнса, когда в 1906 году он обнаружил вулканические породы, намагниченные противоположно существующему направлению магнитного поля.
Двадцать лет спустя японский геофизик Мотонори Матуяма проверил сведения Брюнса, предоставив первое конкретное доказательство того, что наше магнитное поле довольно неустойчиво и не всегда указывает в одном и том же направлении. В память об их вкладе последний большой поворот полярности поля был назван в честь двух ученых. Граница Матуяма-Брунхес теперь описывает событие, произошедшее 780 тысяч лет назад, когда Юг стал Севером, а Север стал Югом.
Это был последний раз, когда произошел монументальный разворот. Меньшие отклонения в положениях полюса, называемые геомагнитными экскурсиями, по-видимому, происходят гораздо чаще, включая слабый триггер около 41 000 лет назад, когда в течение нескольких столетий поле ослабло до 5 процентов от его текущей силы .
Первыми были открыты "магнитозаписи" инверсий в магматических породах. В последние десятилетия изучались лавовые потоки, осадочные породы и морские/озерные отложения. Магматические породы могут "сообщать" возраст разворотов и экскурсий с помощью методов радиоизотопного датирования. Однако извержение магматических пород случается с перерывами и кратковременно, что препятствует разработке непрерывных записей для изучения переходных конфигураций полей. Осадочные записи обеспечивают непрерывность, но ограничены трудностями получения радиоизотопных хронологий и сглаживанием осадочных палеомагнитных сигналов.
Спелеотемы (ˈspiːliːəθɛm др.греч: «пещерные отложения»), обычно известные как пещерные образования, являются вторичными минеральными отложениями, образованными в пещере. (Вики)
Спелеотемы оказались очень даже пригодными для палеомагнитных реконструкций из-за их непрерывного формирования, короткого времени блокировки намагничивания и незначительных осложнений при расшифровке. Были получены спелеотемные записи для экскурсии Лашампа в Северной Америке (41,10 ± 0,35 ка) и экскурсии Блейка в северной Испании (119-112 ка). Продолжающееся усовершенствование высокочувствительной сверхпроводящей магнитометрии и радиоизотопной U-хронологии ныне дает возможность реконструировать геомагнитные экскурсии в масштабе столетия или точнее.
В научной работе международной командой учёных, представлена полученная в результате изучения китайского сталагмита запись геомагнитной экскурсии, датированной по радиоизотопам 107-91 тысячей лет до настоящего времени с точностью датировки в несколько десятилетий. Запись дает важные сведения о поведении древнего геомагнитного поля во время экскурсионных событий, которые показывают повторяющиеся столетние-тысячелетние межполушарные полярные дрейфы и колебания наклона зубьев пилы с одним резким столетним обратным переходом.
Анализ сталагмита из глубины пещеры в Китае дал сведения о событии в истории Земли, когда её магнитное поле в геологическом мигании перевернулось назад и вперед. Мало того, что это быстрое колебание было неожиданностью, столь же резкий сдвиг в ближайшем будущем почти наверняка создаст большие проблемы для обществ, сильно зависящих от цифровых технологий.
"Даже с сильным магнитным полем Земли сегодня мы чувствительны к солнечным бурям, которые могут повредить нашему основанному на электричестве обществу", - говорит геофизик Эндрю Робертс из Австралийского национального университета.
Если поле рухнет, мы хотим узнать об этом задолго до того, как это произойдет. К сожалению, мы действительно не знаем, какие подсказки и сигналы искать. Магматическая порода делает хорошую работу по запечатлению направления магнитного поля. Но вытечение лавы не долговременно, а вулканы извергаются не часто. Поэтому более тонкие , непрерывные записи движения поля в преддверии экскурсий часто отсутствуют.
Таким образом, вместе с международной командой исследователей Эндрю Робертс искал более медленный источник. Сталагмит, растущий на полу пещеры в провинции Гуйчжоу, Юго-Западный Китай, оказался идеальным рекордсменом.
Место отбора проб и фотография sanxing stalagmite SX11. (A) карта расположения пещеры Саньсин (красный круг). B) место отбора проб SX11 в пещерной камере (красная звездочка). С) фотография сталагмита. Белая линия представляет собой рулетку,а пунктирная коричневая кривая линия обозначает разрыв на глубине 45,5 см.
Сталагмит был извлечён из камеры, расположенной в 800 м от входа в пещеру Саньсин (провинция Гуйчжоу, Юго-Западный Китай) (рис. А и Б), в 2011 году. Свечеобразный сталагмит имеет длину 1 м и диаметр 8 см, цвет - от желтого до темно-коричневого (Рис. С).
Корни спелеотема впервые отложились около 107 тысяч лет назад. В течение следующих 16 тысяч лет сталагмит продолжал накапливать слои растворенного минерала, который включал в себя соединение железа под названием магнетит, услужливо записывающего информацию о направлении и силе магнитного поля, существовавшего 100 тысяч лет назад.
Сталагмит был разрезан на более чем 190 образцов и проанализирован с помощью криогенного магнитометра высокого разрешения. Среди нескольких небольших дрейфов полярности учёные заметили вспышку полюсного разворота около 98 000 лет назад, при котором полюса оставалась на новом месте в течение столетия или двух, прежде чем снова соскользнуть назад. В геологическом масштабе времени эта экскурсия была шокирующе коротка, и можно предположить, что мы не будем задолго предупреждены о любых значительных изменениях в защитной оболочке планеты.
Записи экскурсии на сталагмите указывают на два особо ярких события и совпадают с событиями на записях, обнаруженных в Лак-дю-Буше (Франция) - 105 и 95 ка соответственно, Ar-датировка лавовых потоков с острова Липари и Нью-Мексико указывает, что экскурсия началась в 104-105 ка (Липари: 105 ± 1 ка; Нью-Мексико: 104 ± 12 ка). Также событие экскурсии зарегистрировано в исландских лавовых потоках с датировкой 94 ± 8 Ка .
Палеомагнитная запись для сталагмита Sanxing SX11 при 107-91 ка. А) в магнитостратиграфической колонке указаны два отклонения, PB1 и PB2.
"Запись дает важные сведения о поведении древнего магнитного поля, которое, как оказалось, меняется гораздо быстрее, чем считалось ранее", - говорит Робертс.
Полученные данные свидетельствуют о том, что по мере ослабления поля планеты возрастают колебания его силы, указывая на нестабильность геологической активности, идущей ближе к внешнему ядру Земли.
Полные геомагнитные инверсии полюсов относительно редки. Интенсивность магнитного поля Земли изменяется непрерывно, и она уменьшилась за последнее столетие на ∼10% , что привело к предположениям о предстоящем развороте, хотя это и спорно. Запись сталагмита Саньсина указывает на то, что кратковременные, но быстрые изменения поля происходят со столетними масштабами времени, когда интенсивность геомагнитного поля уменьшается в обратном направлении или отклонении. Такие быстрые геомагнитные изменения могут нарушить навигацию животных, повредить спутники и нарушить радиосвязь. Таким образом, значительно улучшенное представление о прошлых геомагнитных флуктуациях имеет важное значение для получения дополнительных сведений о геомагнитных переходных процессах.
Это исследование было опубликовано в PNAS.
Справка:
Событие Лэшэмпа (Laschamp) было кратковременным изменением магнитного поля Земли . Оно произошло 41 400 (±2000) лет назад в конце последнего ледникового периода и было впервые признано в конце 1960-х годов как геомагнитный реверс, зафиксированный в лавовых потоках Лашам в районе Клермон-Ферран во Франции.
Магнитная экскурсия с тех пор была продемонстрирована в геологических записях из многих частей мира. Период обращения магнитного поля составил примерно 440 лет, причем переход от нормального поля длился примерно 250 лет. Обратное поле было на 75% слабее, в то время как во время перехода сила упала до 5% от текущей силы. Это снижение напряженности геомагнитного поля привело к тому , что на Землю стало поступать больше космических лучей, что привело к большему производству космогенных изотопов бериллия 10 и углерода 14 .
Австралийский исследовательский совет финансирует исследования по анализу дерева каури, обнаруженного в Новой Зеландии в 2019 году, которое, согласно углеродному датированию, было живым в этот период (41 000-42 500 лет назад).
Событие Laschamp было первой известной геомагнитной экскурсией и остается наиболее тщательно изученным среди известных геомагнитных экскурсий. (Из Вики)
.Взор
Рейтинг публикации:
|
