地球磁场周期为2亿年的进一步证据

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地球的磁场

利物浦大学一项新研究的发现为地球磁场强度大约2亿年的周期提供了进一步的证据。

研究人员对来自苏格兰东部古熔岩流的岩石样本进行了热微波(利物浦大学独有的一种技术)古地磁分析,在几乎没有事先存在的可靠数据的情况下,测量了关键时期的地磁场强度。该研究还分析了过去80年收集的2亿至5亿年前样本的所有测量结果的可靠性。

他们发现,在3.32亿至4.16亿年前,这些岩石中保存下来的地磁场强度不到今天的四分之一,与之前发现的大约1.2亿年前开始的低磁场强度时期相似。研究人员将这个时期称为“中古生代偶极子低(MPDL)”。

这项发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的研究支持了一个理论,即地球磁场的强度是周期性的,并且每2亿年减弱一次。这个理论是由利物浦在2012年领导的一项研究提出的。当时的限制之一是缺乏3亿年前可用的可靠磁场强度数据,所以这项新研究填补了一个重要的时间空白。

地球的磁场保护了地球免受致命太阳辐射的巨大冲击。它的强度和方向在时间和空间上都不是完全稳定的,它有能力完全翻转或逆转自身,具有重大意义。

破译过去地磁场强度的变化是很重要的,因为它表明了数亿年来地球深部过程的变化,并可能为未来它可能如何波动、翻转或逆转提供线索。

弱磁场对地球上的生命也有影响。最近的一项研究表明,泥盆纪-石炭纪大规模灭绝与较高的UV-B水平有关,这与MPDL最弱的野外测量结果大致相同。

利物浦palaeomagnetist和论文的主要作者,路易丝·霍金斯博士说:“这个综合磁分析等国家和Kinghorn熔岩流是之前填写的关键时期Kiman Superchron,地磁波兰人是稳定的时期,不翻转了约5000万年。

“这个数据集与我们在过去几年里与莫斯科和阿尔伯塔的同事一起进行的其他研究相一致,这些研究适用于这两个地区的年龄。

“我们的发现,结合现有的数据集,支持了与地球深部过程相关的地球磁场强度存在一个大约2亿年长的周期。由于几乎所有关于地球内部过程的证据都在不断地被板块构造破坏,对于地球深处的这种信号的保存是极其宝贵的,因为这是我们所拥有的为数不多的约束之一。

“我们的发现也为弱磁场与磁极倒转有关提供了进一步的支持,而在Superchron期间,磁场通常是强的,这很重要,因为它已经证明,要改善大约3亿年前的磁极倒转记录几乎是不可能的。”

该研究是该大学确定古地磁地球演化(DEEP)小组的一部分,该小组汇集了地球物理学和地质学方面的研究专家,以开发古地磁作为理解发生在数百万至数十亿年时间尺度上的地球深部过程的工具。

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DEEP基于大学的世界级地磁实验室,并通过Leverhulme信托基金和自然环境研究委员会提供支持。

《地球磁场强度:中古生代偶极低的证据》(doi.org/10.1073/pnas.2017342118)这篇论文发表在《美国国家科学院院刊》上。

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