Jordens magnetfelt brød sammen 42, 000 år siden og forårsagede massive pludselige klimaændringer

Verden oplevede et par århundreder med apokalyptiske forhold 42, 000 år siden, udløst af en vending af Jordens magnetiske poler kombineret med ændringer i Solens adfærd. Det er nøgleresultatet af vores nye tværfaglige undersøgelse, udgivet i Videnskab .

Denne sidste store geomagnetiske vending udløste en række dramatiske begivenheder, der har vidtrækkende konsekvenser for vores planet. De læser som plottet i en gyserfilm:ozonlaget blev ødelagt, elektriske storme rasede over troperne, solvinde genererede spektakulære lysshows (auroras), Arktisk luft strømmede ud over Nordamerika, Indlandsis og gletsjere steg, og vejrmønstrene skiftede voldsomt.

Under disse begivenheder, livet på jorden blev udsat for intenst ultraviolet lys, Neandertalere og gigantiske dyr kendt som megafauna uddøde, mens moderne mennesker søgte beskyttelse i huler.

Den magnetiske nordpol - hvor en kompasnål peger på - har ikke en permanent placering. I stedet, den slingrer normalt rundt tæt på den geografiske nordpol – det punkt, som Jorden drejer rundt om – over tid på grund af bevægelser inden for Jordens kerne.

Af årsager, der stadig ikke er helt klare, magnetiske polbevægelser kan nogle gange være mere ekstreme end en slingre. En af de mest dramatiske af disse polvandringer fandt sted omkring 42, 000 år siden og er kendt som Laschamps-udflugten - opkaldt efter landsbyen, hvor den blev opdaget i det franske Massif Central.

Laschamps-udflugten er blevet anerkendt over hele verden, herunder senest i Tasmanien, Australien. Men indtil nu, det har ikke været klart, om sådanne magnetiske ændringer havde nogen indvirkning på klimaet og livet på planeten. Vores nye arbejde samler flere linjer af beviser, der stærkt tyder på, at virkningerne faktisk var globale og vidtrækkende.

Gamle træer

For at undersøge, hvad der skete, vi analyserede gamle newzealandske kauri-træer, der var blevet bevaret i tørvemoser og andre sedimenter i mere end 40, 000 år. Ved at bruge de årlige vækstringe i kauri træerne, vi har været i stand til at skabe en detaljeret tidsskala for, hvordan Jordens atmosfære ændrede sig i løbet af denne tid. Træerne afslørede en langvarig stigning i atmosfæriske radiocarbonniveauer forårsaget af sammenbruddet af Jordens magnetfelt, da polerne skiftede, giver en måde til præcist at forbinde vidt geografisk spredte optegnelser.

"Kauri-træerne er som Rosetta-stenen, hjælper os med at binde sammen registreringer af miljøændringer i huler, iskerner, og tørvemoser rundt om i verden, " siger professor Alan Cooper, som medleder dette forskningsprojekt.

Ved at bruge den nyoprettede tidsskala, vi var i stand til at vise, at tropiske stillehavsregnbælter og vestlige vinde fra det sydlige hav pludselig skiftede på samme tid, bringer tørre forhold til steder som Australien på samme tid som en række megafauna, inklusive kæmpe kænguruer og kæmpe wombats uddøde. Længere mod nord, det store Laurentide-isskjold voksede hurtigt over det østlige USA og Canada, mens neandertalerne i Europa spiralerede i udryddelse.

Klimamodellering

Arbejde med et computerprogram, der simulerede den globale interaktion mellem kemi og klima, vi undersøgte virkningen af ​​et svagere magnetfelt og ændringer i Solens styrke. Vigtigt, under magnetkontakten, styrken af ​​magnetfeltet faldt til mindre end 6 % af, hvad det er i dag. Et kompas dengang ville kæmpe for overhovedet at finde nord.

I det væsentlige uden magnetfelt, vores planet mistede totalt sit meget effektive skjold mod kosmisk stråling, og mange flere af disse meget gennemtrængende partikler fra rummet kunne få adgang til toppen af ​​atmosfæren. Oven i købet, Solen oplevede adskillige "store solar minima" gennem denne periode, hvor den samlede solaktivitet generelt var meget lavere, men også mere ustabil, udsendelse af adskillige massive soludbrud, der gjorde det muligt for kraftigere ioniserende kosmiske stråler at nå Jorden.

Vores modeller viste, at denne kombination af faktorer havde en forstærkende effekt. De højenergiske kosmiske stråler fra galaksen og også enorme udbrud af kosmiske stråler fra soludbrud var i stand til at trænge igennem den øvre atmosfære, oplade partiklerne i luften og forårsage kemiske ændringer, der drev tabet af stratosfærisk ozon.

De modellerede kemi-klimasimuleringer er i overensstemmelse med de miljøskift, der er observeret i mange naturlige klima- og miljøændringsarkiver. Disse forhold ville også have udvidet nordlysets blændende lysshow over hele verden – til tider, nætter ville have været lige så lyse som dagtimerne. Vi foreslår de dramatiske ændringer og hidtil usete høje UV-niveauer, der fik tidlige mennesker til at søge ly i huler, forklarer den tilsyneladende pludselige blomstring af hulekunst over hele verden 42, 000 år siden.

Det må have virket som dagenes ende.

Adams-begivenheden

På grund af sammenfaldet af tilsyneladende tilfældige kosmiske begivenheder og de ekstreme miljøændringer, der findes rundt om i verden 42, 000 år siden, vi har kaldt denne periode "Adams Event" - en hyldest til den store science fiction-forfatter Douglas Adams, som skrev The Hitchhiker's Guide to the Galaxy og identificerede "42" som svaret på livet, universet og alt. Douglas Adams var virkelig inde på noget stort, og det resterende mysterium er, hvordan han vidste det?

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.