研究:地球磁場逆轉時間比想像中還要長
據外媒報導,指南針會指向北方–這似乎已經成為大家默認的事實。但情況並非完全如此,因為北極和南極是會半定期翻轉的。然而對於這一過程究竟需要多長時間一直存在爭議,現在的一項新研究表明,這一過程比人們之前認為得要慢得多。
地球磁場在使地球適宜居住上起著關鍵作用,因為如果沒有它,地球表面將受到來自太空的輻射轟擊。地球磁場由外核的鐵水圍繞著固體內核旋轉而產生,它從表面延伸到大氣中、將入射的帶電粒子導向南北磁極。
但它並不像看起來那麼靜態。地質記錄表明,它在過去曾多次翻轉,因此南北磁極實際上交換了位置。這種逆轉似乎每隔幾十萬年左右就會發生一次。
似乎有跡象表明新一輪的逆轉即將來臨。自19世紀以來,磁場一直在顯著減弱,北極目前的移動速度比以往任何時候都要快。然而最近的研究表明,根據歷史數據顯示,在經歷了過去類似的衰減後,該區域已經恢復到全面強度,所以我們並不會向逆轉邁進。
為了進行這項新研究,威斯康辛大學麥迪遜分校、加州大學聖克魯茲分校和熊本大學的研究人員研究了最近一次地磁反轉前後的動盪時期。研究人員從智利、塔希提島、夏威夷、加勒比海和加那利群島的7個熔岩流中收集了岩石樣本並使用磁力讀數和放射性同位素測年法對它們進行了研究。這使得他們能夠拼湊出大約7萬年時間裡的磁場,其中心點則是最後一次地磁反轉。
該研究的首席研究員Brad Singer表示,熔岩流是理想的磁場記錄器,它們含有很多含鐵礦物質,當冷卻時它們會鎖定磁場方向,不過由於其記錄參差不齊,也沒有沒有火山在持續噴發,所以他們通過仔細的實地調查來確定下正確的記錄。
而熔岩流數據則得到了來自其他兩個來源的數據的支持:分別是來自海底的磁讀數和來自南極冰芯的數據。
通過所有這些數據,研究小組發現,逆轉本身花了不到4000年的時間,跟平均水平相比,這一過程相對較快。但這還不是全部–在此之前,其長期處於不穩定狀態並且持續時間長達18000年。在這段時間裡,磁場在逆轉之前部分倒轉過兩次。
總體來說,整個逆轉過程花費了大約22000年,這一數字遠高於此前估計的數字–最多需要9000年。
相關研究報告已發表在《Science Advances》上。