Borra en 270, 000 år gammal kärna från en Tasmansk sjö har gett det första australiska rekordet av en stor global händelse där jordens magnetfält "växlade" - och möjligheten att skapa ett prejudikat för att utveckla nya paleomagnetiska dejtingverktyg för australisk arkeologi och paleovetenskap.

"Detta är den första studien av detta slag i Australien sedan banbrytande studier på 1980-talet, " sa författaren Dr Agathe Lisé-Provonost, en McKenzie Fellow från School of Earth Sciences vid University of Melbourne. "Bara två sjöar i nordöstra Australien gav tidigare ett sådant "fullvektor"-rekord, där både de tidigare riktningarna och den tidigare intensiteten av jordens magnetfält erhålls från samma kärnor."

Publicerad i tidskriften Quaternary Geochronology, Kronostratigrafi av en 270-ka sedimentrekord från sjön Selina, Tasmanien:Kombinera radiometrisk, geomagnetisk och klimatisk datering, från den 5,5 meter långa sjön Selinas kärna som 41, För 000 år sedan, människor i Tasmanien måste ha sett spektakulära norrsken när jordens magnetfält vände, och i några tusen år, norr var söder och söder var norr.

"Under den geomagnetiska "exkursionen, "styrkan på jordens magnetfält nästan försvann, ", sa Dr. Lisé-Provonost. "Detta skulle leda till en stor ökning av kosmiska och solpartiklar som bombarderar vår planet eftersom magnetfältet normalt fungerar som en sköld. Vi vet inte när nästa geomagnetiska utflykt kommer att hända, men om det skulle inträffa idag, satelliter skulle göras oanvändbara, smartphonenavigeringsappar skulle misslyckas, och det skulle bli stora störningar i kraftdistributionssystem."

Forskning som ledde till den upptäckten kom igång 2014 när författaren reste till en liten subalpin sjö i västra Tasmanien med ett team ledd av docent Michael-Shawn Fletcher, där en provisorisk flytande plattform riggad till två uppblåsbara flottar användes för att borra ner i sedimentet.

Med kärnan som innehåller ett klimat, vegetation, och paleomagnetisk registrering av området, teamet försökte först exakt datera dess lager och hittade bevis på ekosystemförändringarna som inträffade när tasmanska aboriginaler anlände 43, 000 år sedan och förvaltade landet under tusentals år. Plötsliga förändringar som inträffade sedan européernas ankomst för 200 år sedan är också bevisade.

"Magnetiska partiklar eroderas från stenar, ta sig till en sjö med vind eller vatten, och slå sig ner på sjöns botten, " sa Dr. Lisé-Provonost. "De magnetiska partiklarna fungerar som små kompassnålar, i linje med jordens magnetfält. När dessa partiklar ackumuleras och begravs, de blir låsta på plats, lämnar en historia av jordens magnetfält. Ju djupare vi borrar, ju längre tillbaka i tiden vi går."

Man hoppas att forskningen kommer att leda vägen för fler studier av det tidigare geomagnetiska fältbeteendet från australiensiska sjöar och andra geologiska material som lavaflöden, grottavlagringar och brända arkeologiska artefakter, för att utveckla nya paleomagnetiska dateringsverktyg och förbättra modeller av jordens magnetfält för att, en dag, kanske förutsäga nästa geomagnetiska utflykt.

Forskargruppen kommer nu att gå ännu längre tillbaka i tiden för att återställa Tasmaniens klimathistoria, med att analysera sediment från 816, 000 år gammal meteoritnedslag i Darwin-kratern.