science >> Wetenschap >  >> Natuur

Aardmagnetisch veld brak 42, 000 jaar geleden en veroorzaakte enorme plotselinge klimaatverandering

Krediet:vchal / shutterstock

De wereld heeft een paar eeuwen van apocalyptische omstandigheden meegemaakt 42, 000 jaar geleden, veroorzaakt door een omkering van de magnetische polen van de aarde in combinatie met veranderingen in het gedrag van de zon. Dat is de belangrijkste bevinding van onze nieuwe multidisciplinaire studie, gepubliceerd in Wetenschap .

Deze laatste grote geomagnetische omkering veroorzaakte een reeks dramatische gebeurtenissen die verstrekkende gevolgen hebben voor onze planeet. Ze lazen als de plot van een horrorfilm:de ozonlaag werd vernietigd, elektrische stormen raasden over de tropen, zonnewinden zorgden voor spectaculaire lichtshows (aurora's), Arctische lucht stroomde over Noord-Amerika, ijskappen en gletsjers stegen en weerspatronen veranderden heftig.

Tijdens deze evenementen, leven op aarde werd blootgesteld aan intens ultraviolet licht, Neanderthalers en gigantische dieren die bekend staan ​​als megafauna stierven uit, terwijl de moderne mens bescherming zocht in grotten.

De magnetische noordpool - waar een kompasnaald naar wijst - heeft geen vaste locatie. In plaats daarvan, het wiebelt meestal rond in de buurt van de geografische noordpool - het punt waaromheen de aarde draait - in de loop van de tijd als gevolg van bewegingen in de kern van de aarde.

Om redenen die nog niet helemaal duidelijk zijn, magnetische poolbewegingen kunnen soms extremer zijn dan een wiebelen. Een van de meest dramatische van deze poolmigraties vond plaats zo'n 42, 000 jaar geleden en staat bekend als de Laschamps-excursie - genoemd naar het dorp waar het werd ontdekt in het Franse Centraal Massief.

De Laschamps-excursie is over de hele wereld erkend, waaronder meest recentelijk in Tasmanië, Australië. Maar tot nu toe, het is niet duidelijk geweest of dergelijke magnetische veranderingen enige impact hadden op het klimaat en het leven op de planeet. Ons nieuwe werk brengt meerdere bewijslijnen samen die sterk suggereren dat de effecten inderdaad wereldwijd en verstrekkend waren.

Oude bomen

Om te onderzoeken wat er is gebeurd, we analyseerden oude Nieuw-Zeelandse kauri-bomen die al meer dan 40 jaar in veenmoerassen en andere sedimenten bewaard waren gebleven, 000 jaar. Met behulp van de jaarlijkse jaarringen in de kauri-bomen, we hebben een gedetailleerde tijdschaal kunnen maken van hoe de atmosfeer van de aarde in deze tijd is veranderd. De bomen onthulden een langdurige piek in atmosferische radiokoolstofniveaus veroorzaakt door de ineenstorting van het magnetische veld van de aarde toen de polen verwisselden, het verstrekken van een manier om wijd verspreid geografisch verspreide records nauwkeurig te koppelen.

"De kauri-bomen zijn als de Rosetta-steen, ons helpen gegevens van milieuveranderingen in grotten bij elkaar te brengen, ijs kernen, en veengebieden over de hele wereld, " zegt professor Alan Cooper, die dit onderzoeksproject mede leiden.

Met behulp van de nieuw gemaakte tijdschaal, we konden aantonen dat de tropische Stille Oceaan-regengordels en de westelijke winden van de Zuidelijke Oceaan tegelijkertijd abrupt veranderden, het brengen van droge omstandigheden naar plaatsen als Australië en tegelijkertijd een reeks megafauna, waaronder gigantische kangoeroes en gigantische wombats stierven uit. Verder naar het noorden, de enorme Laurentide-ijskap groeide snel in het oosten van de VS en Canada, terwijl in Europa de Neanderthalers uitstierven.

Hoe de boomanalyse werkt.

Klimaatmodellering

Werken met een computerprogramma dat de wereldwijde interacties tussen chemie en klimaat simuleerde, we onderzochten de impact van een zwakker magnetisch veld en veranderingen in de sterkte van de zon. belangrijk, tijdens de magnetische schakelaar, de sterkte van het magnetische veld daalde tot minder dan 6% van wat het nu is. Een kompas in die tijd zou moeite hebben om zelfs het noorden te vinden.

Met in wezen geen magnetisch veld, onze planeet heeft zijn zeer effectieve schild tegen kosmische straling volledig verloren, en veel meer van deze zeer doordringende deeltjes uit de ruimte zouden toegang kunnen krijgen tot de bovenkant van de atmosfeer. Daar bovenop, de zon heeft gedurende deze periode verschillende "grote zonne-minima" meegemaakt, waarbij de totale zonneactiviteit over het algemeen veel lager was, maar ook onstabieler, het uitzenden van talloze enorme zonnevlammen waardoor krachtigere ioniserende kosmische stralen de aarde konden bereiken.

Onze modellen lieten zien dat deze combinatie van factoren een versterkend effect had. De hoogenergetische kosmische straling van de melkweg en ook enorme uitbarstingen van kosmische straling van zonnevlammen konden de bovenste atmosfeer binnendringen, het opladen van de deeltjes in de lucht en het veroorzaken van chemische veranderingen die het verlies van ozon in de stratosfeer veroorzaakten.

De gemodelleerde chemie-klimaatsimulaties zijn consistent met de milieuverschuivingen die zijn waargenomen in veel natuurlijke klimaat- en milieuveranderingsarchieven. Deze omstandigheden zouden ook de oogverblindende lichtshows van de aurora over de hele wereld hebben uitgebreid - soms, nachten zouden zo helder zijn als de dag. We stellen voor dat de dramatische veranderingen en ongekend hoge UV-niveaus ervoor zorgden dat vroege mensen beschutting zochten in grotten, de schijnbare plotselinge bloei van grotkunst over de hele wereld uitleggen 42, 000 jaar geleden.

Het moet het einde der dagen hebben geleken.

Het Adams-evenement

Vanwege het samenvallen van schijnbaar willekeurige kosmische gebeurtenissen en de extreme veranderingen in het milieu die over de hele wereld worden gevonden 42, 000 jaar geleden, we hebben deze periode het 'Adams-evenement' genoemd - een eerbetoon aan de grote sciencefictionschrijver Douglas Adams, die The Hitchhiker's Guide to the Galaxy schreef en "42" identificeerde als het antwoord op het leven, het universum en alles. Douglas Adams was echt iets groots op het spoor, en het resterende mysterie is hoe hij het wist?

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.