地球磁场2亿年周期的进一步证据
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图片来源：Pixabay/CC0 公共领域
地球磁场2亿年周期的进一步证据
利物浦大学 2021 年 8 月 18 日
利物浦大学一项新研究的发现进一步证明了地球磁场强度存在大约 2 亿年的周期。
研究人员对苏格兰东部古代熔岩流的岩石样本进行了热和微波（利物浦大学独有的技术）古地磁分析，以测量关键时期的地磁场强度，此前几乎没有预先存在的 可靠数据. 该研究还分析了过去约 80 年收集的 2亿至 5 亿年前样本的所有测量结果的可靠性。
他们发现，在 3.32 到 4.16 亿年前，这些岩石中保存的地磁场强度不到今天的四分之一，类似于先前确定的大约 1.2 亿年前开始的低磁场强度时期. 研究人员为这个时期命名---“中古生代偶极磁场底部（MPDL）”。
该研究发表在《美国国家科学院院刊》上，支持了地球磁场强度是周期性的理论，并且每 2 亿年减弱一次，这是利物浦在 2012 年领导的一项先前研究提出的想法。当时的限制之一是缺乏 3 亿年前的可靠磁场强度数据，因此这项新研究填补了一个重要的时间空白。
地球的磁场保护地球免受致命的太阳日冕层向行星际空间抛射出的高温高速低密度的粒子流的轰击。地球磁场的强度和方向在时间和空间上都不是完全稳定的，并且具有完全翻转或逆转的能力，具有实质性的影响。
上面的可视化显示了地球周围的磁场——磁层——它可能从太空中看到。这种观点是概念性的，但基于自太空时代开始以来所做的真实科学观察。橙色和蓝色线描绘了地球磁场线的相反北极和南极。图源：NASA
破译过去地磁场强度的变化很重要，因为它表明了数亿年来地球深部过程的变化，并且可以提供关于它在未来如何波动、翻转或逆转的线索。
弱磁场也会对我们星球上的生命产生影响。最近的一项研究表明，泥盆纪-石炭纪大灭绝与 UV-B 水平升高有关，与 MPDL 的最弱场测量结果大致相同。
利物浦古地磁学家和该论文的主要作者路易斯 霍金斯博士说：“对斯特拉斯莫尔 和 金霍恩 熔岩流的综合磁分析是填补基曼超时空期之前的关键时期，该时期地球磁极是稳定。大约 5000 万年都不会翻转。
“该数据集对我们过去几年与莫斯科和阿尔伯塔省的同事一起进行的其他研究进行了补充，这些研究适合这两个地点的年龄。
“当与现有数据集一起考虑时，我们的研究结果支持与地球深部过程相关的地球磁场强度存在大约 2 亿年的长周期。作为地球内部过程的几乎所有证据不断被板块构造破坏，成为我们所面对的少数限制之一。这种保存在地球深处的信号是非常有价值的。
“我们的研究结果还进一步证明了弱磁场与磁极反转有关，而磁场在基曼超时空期间通常很强，这一点很重要，因为事实证明，要改变~3亿年前的反转记录几乎是不可能的。”
探索
学术前沿：地球的核心是不平衡的吗？我们星球内部发生的奇怪事件
研究揭示了8-11百万年前的奇怪磁行为
更多信息：路易斯 M A 霍金斯等，地球磁场强度：中古生代偶极底部的证据，美国国家科学院院刊（2021 年）。期刊信息：美国国家科学院院刊
由利物浦大学提供
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