标准磁场(日本科学家发现地球磁场变化记录对人类未来有影响吗？)

Posted 2023-05-29

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标准磁场(日本科学家发现地球磁场变化记录对人类未来有影响吗？)

地球的磁场是保护人类家园的重要因素，有了地球磁场，我们才能免受太阳风的侵扰。不过地球的磁场其实一直在变化，根据数据显示，每20万到30万年地球的磁极就会反转。也就是说曾经的北极就会变成南极，反之亦然，这是一个无限的循环。

不过地球磁场的上一次逆转似乎有点不寻常，因为波兰人保持着现在的方向已经有大约25万年了，对此科学家们展开了研究，这项新的研究揭示了这种逆转的一些细节。

该研究主要聚焦在对地球磁场的研究，这项研究也被称为古地磁。它包括对岩石和沉积物的研究，有时还包括考古材料，这是为什么呢？因为曾经熔化过的岩石在凝固时保留着地球磁场的记录，这个年代过于久远，因此要进行考古研究。磁地层学的相关领域研究这些岩石中包含的地磁反转记录。通过测定岩石的年代，研究人员可以构造出地球反转的时间轴。

最后一次反转被命名为Matuyama-Brunhes地磁反转，以共同发现者的名字命名：Bernard Brunhes，一位法国地球物理学家和Motonori Matuyama，一位日本地球物理学家。自从发现它之后的几年里，研究人员一直试图弄清楚它究竟是什么时候发生的，以及花了多长时间。

历史的见证者：熔岩流

科学家首先关注的是熔岩流，熔岩流是熔岩凝固时地球磁极方向的可靠指示器，它可以提供某个时间节点磁场的变化瞬间。简单来讲，当熔岩凝固时，它可以保留地球磁场的证据。然而，由于熔岩流零星喷发的性质，熔岩序列无法提供连续的古地磁记录，不过在一些沉积物中可以找到更好的记录，这些沉积物可以形成很长一段时间。其中一个矿床被称为千叶复合剖面。它在日本，地球物理学家认为这是一个非常详细的记录。

在这项研究中，日本科学家和法国科学家收集了新的样本，并对来自千叶复合剖面的样品进行了古磁学和岩石磁学分析，这是日本中部一个连续和扩大的海洋序列，以此来重建Matuyama-Brunhes地磁反转的完整序列。千叶复合剖面被广泛认为包含了松山-布鲁赫地磁反转最详细的海洋沉积记录，它是中更新世亚系列和基巴尼阶下边界的国际标准，当时智人作为一个物种刚刚出现。

千叶复合剖面以保存完好的花粉和海洋微、大型化石而闻名，它还包括火山灰层。火山灰是火山喷发产生的碎片状物质，通常被称为火山灰。总而言之，千叶提供了最可靠的年代地层框架，围绕着布鲁恩斯-松山反转。

他们的发现与其他一些研究所揭示的相反，尤其是在逆转发生的时间方面。一些研究表明它花了几千年的时间，而另一项研究则认为逆转是在一个人的一生中完成的。不同的时间估计很大程度上取决于研究人员在地球上收集证据的地点。这项基于千叶综合剖面的研究表明，它花了大约2万年的时间，其中包括1万年的不稳定期，导致了反转，这些数据为深入了解地磁反转机制提供了依据。在千叶复合剖面中发现的海洋微化石和花粉也提供了磁反转的线索。研究小组接下来将调查化石和花粉，试图了解更多关于磁场异常的信息。

磁场异常的影响

除了磁场异常变化的原因，一些研究人员还想知道，磁反转是否对气候变化有贡献。虽然证据还远未完成，一些科学家已经概述了反转可能起到的作用。

关于该问题，最有趣的特征可能是最近提出的古地磁脉冲，古地磁脉动是地球磁场的快速变化，它是局部的，而不是全球性的。虽然它们和气候之间只有相关性，但有朝一日可能会建立起因果关系。磁场逆转和气候之间是否也存在因果关系？

磁反转对动物的影响同样是一个引人入胜和开放的问题。许多动物进行长途迁徙，例如鲸鱼、鸟类和海龟。有证据表明，一些迁徙物种依靠地球磁场导航，这种现象被称为磁接收。

那么依赖磁接收的生物如何受到地磁反转的影响？

在反转过程中，磁极不仅交换位置，而且磁场强度下降。赤道上也可能有临时极点，甚至有多个临时极点。两极也可以四处游荡，离开原来的位置，在最终完全转换之前返回。

目前还不清楚逆转对动物有什么影响，但有一些证据表明，太阳风暴及其所有的磁力活动，会给迁徙的鲸鱼制造混乱，甚至可能会驱使它们自己去海滩。像这些母鲸和小鲸这样的加利福尼亚灰鲸在太阳耀斑产生的宇宙射电脉冲中缠住自己的可能性要高出4.3倍，这进一步证明了它们是通过地球磁场导航的。地磁反转会对它们产生什么影响？

在反转过程中，地球磁场的保护作用减弱。在反转过程中，更多的太阳辐射可能会到达地球表面，这可能会像太阳风暴一样使鲸鱼等动物处于危险之中。然而，这方面的证据并不清楚。

最有可能的影响将是我们的电力和通信系统，包括卫星。随着全球磁场的减弱，更多的太阳辐射会进入我们的地球。我们从卡林顿事件这样的事件中知道，这种情况可能会非常具有破坏性。虽然这项研究不能解决所有这些问题，但它确实促进了我们对先前逆转的理解。

无论如何，地球上的生命在多次地磁反转中幸存下来，而且生命依然繁衍生息，相信磁场的变化不会造成实质性的影响。