Detaljna analiza sedimentnih jezgara iz Severnog Atlantika otkriva da je jedan geomagnetni preokret u eocenu trajao oko 70.000 godina — znatno duže od često citiranih ~10.000 godina. Isti zapis beleži i drugi preokret od oko 18.000 godina; tokom dužeg događaja intenzitet polja bio je neuobičajeno nizak. Nalaz podržava modele koji predviđaju veliku varijabilnost trajanja preokreta i ukazuje na potencijalne posledice za atmosferu i biosferu.
Sedimentni zapisi otkrivaju: Jedan geomagnetni preokret u eocenu trajao je oko 70.000 godina
Ancient sediments reveal Earth’s magnetic poles once took 70,000 years to reverse, far longer than scientists expected. (CREDIT: Wikimedia / CC BY-SA 4.0)
Nova analiza sedimentnih jezgara iz Severnog Atlantika pokazuje da je jedan od geomagnetnih preokreta iz eocena tekao znatno duže nego što se do sada mislilo — oko 70.000 godina. Otkriveni zapis takođe beleži i kraći preokret od približno 18.000 godina, oba znatno duža od često pominjanog standarda od ~10.000 godina.
Kako je otkriće nastalo
Istraživanje je vodio Yuhji Yamamoto sa Kochi University (Japan) u saradnji sa Peterom Lippertom, geosicentom sa University of Utah. Podaci potiču iz ekspedicije Integrated Ocean Drilling Program (Expedition 342) iz 2012. godine, kada su izvučena sedimentna jezgra do dubine ~300 metara ispod morskog dna uz obalu Nove Fundlandije.
The Northern Lights (aurora borealis) are created when charged particles from the Sun’s solar wind/coronal mass ejections interact with Earth’s magnetic field. (CREDIT: Shutterstock)
Zašto su ova jezgra posebna
Sedimenti potiču iz eocenske epohe (oko 56–34 miliona godina pre danas) i taložili su se vrlo sporo — oko 2,4 cm na 1.000 godina. U slojevima su sačuvane sitne magnetne čestice, pretežno biogeni magnetit koji stvaraju mikroorganizmi, a one zadržavaju informaciju o smeru i jačini Zemljinog magnetnog polja u trenutku formiranja taloga.
"Kao paleomagnetičari, naš posao je da izmerimo smer i intenzitet magnetizacije zabeležene u tim jezgrima. Pojedinačni preokreti ne traju uvek isto, pa se u zapisu stvara jedinstven 'bar kod'", rekao je Peter Lippert.
Šta su naučili
Detaljna, visokorezolutna analiza uzoraka iz jedne deblje sekvence otkrila je dva odvojena preokreta koja su zabeležena pre ~40 miliona godina. Prvi je trajao oko 18.000 godina, dok je drugi — izuzetno razvučen — trajao približno 70.000 godina (procena sa greškom oko ±6.000 godina). Tokom dužeg događaja tim je identifikovao više faza: predznak promena, glavni tranzit i ponovljene delimične obnove polja (odskoci) pre konačnog stabilizovanja.
Study co-authors Peter Lippert, second from left, and Yuhji Yamamoto, third from left, aboard the JOIDES Resolution in 2012. (CREDIT: Peter Lippert)
Tokom čitavog prelaznog perioda intenzitet magnetnog polja bio je znatno smanjen — tipičan pokazatelj perioda preokreta. Ovako duga promena potvrđuje da trajanja preokreta mogu varirati mnogo više nego što su osnovne procene zasnovane na mlađim zapisima sugerisale.
Širi kontekst i implikacije
Zemljino magnetno polje nastaje u vrtloženju rastopljenog gvožđa i nikla u spoljašnjoj jezgri (geodinamika). Numerički modeli već su predviđali da preokreti ponekad mogu trajati desetine do stotina hiljada godina, ali geoloških dokaza za tako dugačke događaje bilo je malo — do sada.
Yuhji Yamamoto examines drilling cores on the JOIDES Resolution during the 2012 expedition in the North Atlantic. (CREDIT: Peter Lippert)
Autorii ističu da rezultati približavaju empirijske zapise predviđanjima modela, ali da i dalje postoje nesigurnosti: simulacije ne mogu savršeno reproducirati sve uslove u Zemljinoj unutrašnjosti, a magnetno ponašanje u eocenu moglo je biti drugačije nego danas.
Zašto je to važno? Tokom slabih perioda magnetnog polja u tranziciji, veći broj sunčevih i kosmičkih čestica može prodrijeti u atmosferu i na površinu, što potencijalno utiče na atmosferu, klimu, procese na površini i biološku evoluciju — na primer povećanim stopama mutacija ili promenama u sposobnosti živih bića da se orijentišu. Međutim, direktne veze između dugih preokreta i velikih bioloških događaja zahtevaju dodatne dokaze i opreznu interpretaciju.
Composite VGP and RPI record with interpreted geomagnetic polarity chrons. (CREDIT: Nature Communications Earth & Environment0
Zaključak i naredni koraci
Ovo otkriće ukazuje da se geomagnetni preokreti ne mogu generalizovati jednim prosečnim trajanjem — neki su znatno duži. Potrebni su dodatni sedimentni i stenske zapisi iz različitih delova sveta, kao i napredniji geodinamički modeli, kako bi se razjasnili mehanizmi koji određuju trajanje i kompleksnost ovih događaja.
Rezultati su objavljeni u časopisu Nature Communications Earth & Environment.
Pomozite nam da budemo bolji.
