Космические лучи пронизывали атмосферу Земли 41 000 лет назад — новые открытия Лашампа

Автор: CC0 Public Domain

Магнитное поле Земли защищает нас от опасного космического излучения, но оно не так постоянно, как мы могли бы подумать. Ученые на Генеральной ассамблее Европейского союза наук о земле представили новую информацию об «экскурсии» на 41 000 лет назад, когда магнитное поле нашей планеты ослабло, а вредные космические лучи бомбардировали планету.

Магнитное поле Земли защищает нашу планету от натиска космического излучения, текущего через космос, а также защищает нас от заряженных частиц, выбрасываемых Солнцем. Но геомагнитное поле не стационарно. Магнитный север не только колеблется, отклоняясь от истинного севера (географически определенного места), но иногда и переворачивается. Во время этих разворотов север становится югом, юг становится севером, и в этом процессе интенсивность магнитного поля ослабевает.

Но есть также так называемые отклонения магнитного поля — короткие периоды, в течение которых интенсивность магнитного поля ослабевает и диполь (или два магнитных полюса), с которыми мы знакомы, могут исчезнуть, заменившись несколькими магнитными полюсами. Событие Лашамп, произошедшее около 41 000 лет назад, является одним из наиболее изученных. Оно характеризуется низкой интенсивностью магнитного поля, что означает меньшую степень защиты поверхности Земли от вредных космических лучей. Периоды низкой напряженности магнитного поля могут быть связаны с крупными изменениями в биосфере.

Чтобы увидеть, когда космические лучи сильно бомбардировали поверхность Земли, ученые могут измерить космогенные радионуклиды в кернах льда и морских отложений. Эти особые изотопы образуются в результате взаимодействия космических лучей и атмосферы Земли. Они рождаются из космических лучей, а следовательно, они космогенны.

Периоды более низкой напряженности палеомагнитного поля — меньшего экранирования — должны коррелировать с более высокими скоростями образования космогенных радионуклидов в атмосфере. Санья Пановска, исследователь из GFZ Потсдаме, Германия, представит свои выводы о взаимосвязи между интенсивностью палеомагнитного поля и космогенными нуклидами во время Лашампа с акцентом на космический климат на следующей неделе во время Генеральной ассамблеи Европейского союза геонаук (EGU) 2024 года.

Колебания содержания космогенных радионуклидов, таких как бериллий-10, дают независимое представление о том, как менялась палеомагнитная интенсивность Земли. Пановска обнаружила, что средняя скорость производства бериллия-10 во время Лашампа была в два раза выше, чем нынешняя, что подразумевает очень низкую напряженность магнитного поля и большое количество космических лучей, достигающих атмосферы Земли.

Чтобы получить больше информации как из космогенных радионуклидов, так и из палеомагнитных данных, Пановска реконструировала геомагнитное поле, используя оба набора данных. Ее реконструкции показывают, что во время Лашампа магнитосфера сжималась, когда поле резко уменьшалось, «таким образом уменьшая защиту нашей планеты», сказала она.

«Понимание этих экстремальных явлений важно для понимания их возникновения в будущем, прогнозирования космического климата и оценки воздействия на окружающую среду и систему Земли».

Больше информации: Sanja Panovska, Long-term changes of the geomagnetic field: recent progress, challenges and applications, (2024). DOI: 10.5194/egusphere-egu24-10977

Источник: European Geosciences Union