i ansiktet är detta faktum enkelt: vår planets magnetiska poler har handlat platser med viss frekvens över jordens historia. Vid punkter i det förflutna, kompassnålar skulle peka söderut i stället för norr. Men titta på detaljerna i dessa övergångar och saker kommer att bli betydligt mer komplicerade. Hur är det exakt under de tider då polerna vänder, till exempel?, Och vad handlar det om” geodynamo ” av jordens flytande järn yttre kärna som orsakar detta beteende?
poster för dessa övergångar finns i flera former. Små bitar av mineralmagnetiten i sediment tenderar att orientera sig med jordens magnetfält när de sätter sig på plats. Isotoper i iskärnor kan registrera förändringar i magnetfältets förmåga att avleda bort laddade partiklar från rymden. Och lavas—på land eller havsbotten-innehåller magnetitkristaller som är låsta på plats när lavan stelnar.,
en ny studie ledd av University of Wisconsin Brad Singer använder de senaste datingteknikerna för att sätta ihop en tidslinje för den senaste pole reversal (som inträffade lite över 770,000 år sedan) baserat på sekvenser av lavaflöden runt om i världen.
historia skriven i sten
posterna kommer från lavas i Chile och öarna Tahiti, Guadeloupe, La Palma och Maui., Alla av dem har studerats tidigare för att spåra historien om vårt magnetfält, eftersom de är värd för flera lavaflöden som var och en ger en ögonblicksbild runt tiden för återföring. Men den metod som hittills använts för dessa stenar-baserat på isotoper av elementet argon, som fastnar i kristaller när de stelnar—har förbättrats tillräckligt under de senaste åren att stenarna var värda att återkomma för att få mer exakta datum för varje flöde. De nya mätningarna kommer med fel barer i närheten av bara ±5,000 år för 780,000-åriga lavas.,
de nya datumen hjälper till att lägga ut en intressant tidslinje. Även om enskilda poster på vissa ställen har tycktes spela in en otroligt snabb vändning av polerna, visar dessa lavas en komplex process som spelar ut över ungefär 22 000 år.
för att sätta ihop hela bilden sammanställde forskarna också en handfull befintliga magnetiska poster baserade på sedimentkärnor och iskärnor. Iskärnor kan bara berätta hur starkt magnetfältet var, medan sediment kommer att spela in pole platser (även om förmodligen mindre tillförlitligt än lavas)., Sediment har fördelen att bilda kontinuerligt över tiden, medan du bara kan få en lavaflödesdatapunkt när en vulkan känns som att spy upp ett utbrott.
Flips och flops
forskarna tolkar dessa ytterligare data som en stor försvagning av magnetfältet som börjar för 795,000 år sedan innan Polen vänt och stärktes något. Men för omkring 784 000 år sedan blev det instabilt igen—ett svagt fält med en variabel pol som gynnar planetens södra ände., Den fasen varade fram till omkring 773,000 år sedan, när den återfick styrka ganska snabbt och flyttade till den norra geografiska Polen för gott.
teamet jämförde den här tidslinjen med idéer om hur pole flips fungerar. En nyckelstudie 2012 föreslog ett gemensamt stoppmönster för alla polomvandlingar. Detta mönster innehåller en halvvägs flip följt av en verklig full flip som återgår halvvägs tillbaka innan stabiliseras i den nya orienteringen, över 9 000 år eller mindre. I stället för att passa detta ganska enkla mönster pekar de nya forskarna på en 2011 – modellsimulering som de säger är mer likartad., Även om den modellen tog 50 000 år att göra övergången, visade det ett matchande mönster av stigande och fallande fältstyrka och pole variabilitet.
på grund av den matchen hävdar de att denna modellsimulering skulle ”ge en utmärkt utgångspunkt för att utforma framtida simuleringar” som gräver in i vad som skulle göra denna omvända händelse beter sig så. Som en första gången förare lära sig en pinne Skift, verkar det ta åldrar innan de grova passar och börjar äntligen jämna ut.
vetenskapliga framsteg, 2019. DOI: 10.1126/sciadv.aaw4621 (Om DOIs).,