Stalagmiittien Analyysi Osoitti Maan Magneettikentän Nopeutetun Kääntymisen - Vaihtoehtoinen Näkymä

Stalagmiittien Analyysi Osoitti Maan Magneettikentän Nopeutetun Kääntymisen - Vaihtoehtoinen Näkymä
Stalagmiittien Analyysi Osoitti Maan Magneettikentän Nopeutetun Kääntymisen - Vaihtoehtoinen Näkymä

Video: Stalagmiittien Analyysi Osoitti Maan Magneettikentän Nopeutetun Kääntymisen - Vaihtoehtoinen Näkymä

Video: Stalagmiittien Analyysi Osoitti Maan Magneettikentän Nopeutetun Kääntymisen - Vaihtoehtoinen Näkymä
Video: Magnetismi ja magneettikentän havaitseminen 2024, Maaliskuu
Anonim

Geologit ovat havainneet, että voimakkaat muutokset maapallon magneettikentän napaisuudessa voivat tapahtua hyvin lyhyessä ajassa - vain puolitoista vuosisataa riittää napojen kääntymiseen yli 100 astetta. Tutkijat tulivat tähän johtopäätökseen noin satatuhatta vuotta vanhojen stalagmiittien radioisotooppien ja paleomagneettisten analyysien tuloksena, joita löytyi yhdestä Etelä-Kiinan luolista. Lisäksi tällainen nopea muutos voi olla alku pitkälle geodynaamiselle poikkeavuudelle, jonka aikana Maan magneettikenttä muuttaa suuntaansa melko usein ja nopeasti vuosituhannen kuluessa, tutkijat kirjoittavat National Academy of Sciences -julkaisussa.

1900-luvun alussa geologit havaitsivat, että maapallon eteläinen ja pohjoinen magneettinapa muuttuivat paikkoja useita kertoja planeettamme elämän aikana. Napojen vaihtamisprosessi on luonteeltaan stokastinen, joten sillä ei ole selvää ajanjaksoa - kahden peräkkäisen asemanmuutoksen välillä voi tapahtua sekä useita vuosikymmeniä että useita miljoonia vuosia. Samaan aikaan ihmisen elämän aikana maapallolla tällaista käännöstä ei ole koskaan tapahtunut.

Uskotaan, että viimeinen näistä murroista tapahtui noin 773 tuhatta vuotta sitten, mutta sen jälkeen niin kutsutut "geomagneettiset retket" - magneettikentän epävakauden jaksot, joissa magneettikentän suunta pyörii väliaikaisesti 60 - 180 asteen kulman läpi, jonka jälkeen melko nopeasti palaa alkuperäiseen asemaansa. Kenttävoimakkuus tällaisten tapahtumien aikana joillakin alueilla voidaan vähentää melkein nollaan. Kuten magneettikentän täydellisen peruuttamisen tapauksessa, nämä epävakauden jaksot liittyvät turbulentteihin prosesseihin, jotka tapahtuvat maapallon ytimen nestemäisen metallin kuoressa, mutta tälle vaikutukselle ei ole vielä ehdotettu yksiselitteistä selitystä.

Jotta voitaisiin tutkia tarkemmin sellaisen geomagneettisen retken aikana tapahtuvia prosesseja, Taiwanin, Kiinan ja Australian geologit, joita johtaa Chuan-Chou Shen Taiwanin kansallisesta yliopistosta, ehdottivat tutkia stalagmiiteja Sanxingin luolasta Etelä-Kiinassa.

Sanxingin luolan sijainti, jossa stalagmiiteja kerättiin paleomagneettista tutkimusta varten, ja valokuvat kahdesta tutkitusta stalagmiitista
Sanxingin luolan sijainti, jossa stalagmiiteja kerättiin paleomagneettista tutkimusta varten, ja valokuvat kahdesta tutkitusta stalagmiitista

Sanxingin luolan sijainti, jossa stalagmiiteja kerättiin paleomagneettista tutkimusta varten, ja valokuvat kahdesta tutkitusta stalagmiitista.

Stalagmiiteissa olevien uraani- ja torium-isotooppien pitoisuuden analysointi antoi mahdolliseksi näytteiden päivämäärän tarkkuus 10 vuotta: kävi ilmi, että kivien ikä on 91–107 tuhatta vuotta. Muut paleomagneettiset tutkimukset osoittivat, että tämän ajanjakson aikana Maapallolla havaittiin melko suuri määrä magnetodynaamisia poikkeavuuksia, joissa kesto ja taajuus vaihtelivat suuresti. Magneettikentän kääntymisen amplitudi tällä ajanjaksolla ylitti joskus 100 astetta, kun taas nämä pyörimiset osoittivat selvän epäsymmetrian - suhteessa normaaliin suuntaan, itäisen pallonpuoliskon napaisuus kääntyi pääasiassa etelään ja itään.

Kävi ilmi, että jos vuosina 92-98 tuhatta vuotta sitten jotkut poikkeavuusajat kestivät vuosituhansia, sitten 103-106 tuhatta vuotta sitten, geomagneettisten retkien kesto oli jonkin verran lyhyempi - useita vuosisatoja. Tutkijat onnistuivat myös mittaamaan magneettikentän kääntymisen kestoa. Kävi ilmi, että maapallon magneettikentän kesti vain noin 144 vuotta kääntyä sata astetta - tämä on paljon vähemmän kuin aika, jonka tutkijat aiemmin pitivät riittävänä tällaiseen prosessiin.

Maapallon magneettiakselin kallistus ajanjaksolla 99-96 tuhatta vuotta sitten (vasen) ja kaavio planeetan magneettinavan suurimmasta siirtymästä tänä aikana (oikea)
Maapallon magneettiakselin kallistus ajanjaksolla 99-96 tuhatta vuotta sitten (vasen) ja kaavio planeetan magneettinavan suurimmasta siirtymästä tänä aikana (oikea)

Maapallon magneettiakselin kallistus ajanjaksolla 99-96 tuhatta vuotta sitten (vasen) ja kaavio planeetan magneettinavan suurimmasta siirtymästä tänä aikana (oikea).

Mainosvideo:

Geologien mukaan heidän hankkimiensa tietojen perusteella oli mahdollista ensimmäistä kertaa estimoida sellaisella tarkkuudella geomagneettisten poikkeamien ajalliset ominaisuudet, kun maapallon magneettikentän napaisuus muuttui jyrkästi. Työn kirjoittajat huomauttavat, että tällaisten poikkeavuuksien aikana planeetan magneettikenttä heikkenee aina, minkä vuoksi kosminen säteily voi tunkeutua syvemmälle ilmakehään. Työn tulokset osoittivat, että magneettisen polaarisuuden muutos voi tapahtua erittäin nopeasti, ja jos näin tapahtuu, se vaikuttaa satelliittijärjestelmiin, biosfääriin ja ihmisyhteiskuntaan.

Maan magneettikentän dynamiikan tutkimiseksi tarkemmin tutkijat tekevät geologisen tutkimuksen lisäksi myös nykyaikaisia laskennallisia menetelmiä. Joten geologit pystyivät tietokonemallinnuksen avulla osoittamaan, että planeettamme magneettisen polaarisuuden muutos tapahtuu todennäköisimmin sydämen sisällä olevien dina-aaltojen vaikutuksesta. On mielenkiintoista, että toisinaan tutkiessaan niin monimutkaisia ongelmia, paitsi nykyaikaisia lähestymistapoja, myös rituaaleja ihmisille, jotka asuivat maapallolla yli tuhat vuotta sitten. Joten mittaamalla hiekan hiukkasten magnetoituminen, jotka muodostuivat tulen sytyttäessä karjan seinämiin Etelä-Afrikassa, tutkijat ovat rekonstruoineet kuvan Maan magneettikentän jakautumisesta vuosina 1000-1600 jKr.

Aleksanteri Dubov