Jordens magnetfält skyddar oss från rymdens farliga strålning, men det är inte så permanent som vi kan tro. Forskare vid European Geosciences Union General Assembly presenterar ny information om en "utflykt" för 41 000 år sedan där vår planets magnetfält avtog och skadliga rymdstrålar bombarderade planeten.
Jordens magnetiska fält kokonger vår planet från angrepp av kosmisk strålning som strömmar genom rymden samtidigt som det skyddar oss från laddade partiklar som slungas ut av solen. Men det geomagnetiska fältet är inte stationärt. Den magnetiska norden vacklar inte bara, avviker från sanna norr (en geografiskt definierad plats), utan ibland vänder den. Under dessa vändningar blir norr söder, söder blir norr, och i processen avtar magnetfältets intensitet.
Men det finns också något som kallas magnetfältsexkursioner, korta perioder där magnetfältets intensitet avtar och dipolen (eller två magnetiska poler) som vi är bekanta med kan försvinna, ersättas med flera magnetiska poler. Laschamps-exkursionen som inträffade för cirka 41 000 år sedan är bland de bäst studerade. Den har en låg magnetfältsintensitet som innebär mindre skydd för jordens yta från skadliga rymdstrålar. Perioder med låg magnetfältsintensitet kan korrelera till stora omvälvningar i biosfären.
För att se när kosmiska strålar kraftigt bombarderade jordens yta, kan forskare mäta kosmogena radionuklider i kärnor från både is och marina sediment. Dessa speciella isotoper produceras av växelverkan mellan kosmiska strålar och jordens atmosfär; de är födda av kosmiska strålar, därför är de kosmogena.
Tider med lägre paleomagnetisk fältintensitet - mindre avskärmning - borde korrelera med högre hastigheter av kosmogen radionuklidproduktion i atmosfären. Sanja Panovska, forskare vid GFZ Potsdam, Tyskland kommer att presentera sina resultat om förhållandet mellan paleomagnetisk fältintensitet och kosmogena nuklider under Laschamps-exkursionen, med fokus på rymdklimat, nästa vecka under European Geosciences Union (EGU) General Assembly 2024.
Variationer i kosmogena radionuklider som beryllium-10 ger en oberoende bild av hur jordens paleomagnetiska intensitet förändrades. Faktum är att Panovska fann att den genomsnittliga produktionshastigheten för beryllium-10 under Laschamps-exkursionen var två gånger högre än dagens produktion, vilket innebär mycket låg magnetfältsintensitet och massor av kosmiska strålar som når jordens atmosfär.
För att vrida mer information från både kosmogen radionuklid och paleomagnetisk data, rekonstruerade Panovska det geomagnetiska fältet med hjälp av båda datamängderna. Hennes rekonstruktioner visar att under Laschamps-exkursionen krympte magnetosfären när fältet minskade dramatiskt, "och därmed minskade vår planets avskärmning", sa hon.
"Att förstå dessa extrema händelser är viktigt för att de ska inträffa i framtiden, förutsägelser om rymdklimatet och för att bedöma effekterna på miljön och på jordsystemet."
Mer information: Sanja Panovska, Långsiktiga förändringar av det geomagnetiska fältet:senaste framsteg, utmaningar och tillämpningar, (2024). DOI:10.5194/egusphere-egu24-10977
Tillhandahålls av European Geosciences Union
