Världen upplevde några århundraden av apokalyptiska förhållanden 42, 000 år sedan, utlöst av en omkastning av jordens magnetiska poler i kombination med förändringar i solens beteende. Det är nyckelresultatet i vår nya multidisciplinära studie, publiceras i Vetenskap .

Denna sista stora geomagnetiska vändning utlöste en rad dramatiska händelser som har långtgående konsekvenser för vår planet. De läser som handlingen i en skräckfilm:ozonskiktet förstördes, elektriska stormar rasade över tropikerna, solvindar genererade spektakulära ljusshower (norrsken), Arktisk luft strömmade över Nordamerika, Inlandsisar och glaciärer ökade och vädermönster förändrades våldsamt.

Under dessa händelser, livet på jorden utsattes för intensivt ultraviolett ljus, Neandertalare och jättedjur kända som megafauna dog ut, medan moderna människor sökte skydd i grottor.

Den magnetiska nordpolen - där en kompassnål pekar - har ingen permanent plats. Istället, den vinglar vanligtvis runt nära den geografiska nordpolen - den punkt runt vilken jorden snurrar - över tid på grund av rörelser inom jordens kärna.

Av skäl som ännu inte är helt klara, magnetiska polrörelser kan ibland vara mer extrema än en wobbling. En av de mest dramatiska av dessa polvandringar ägde rum omkring 42, 000 år sedan och är känd som Laschamps-utflykten – uppkallad efter byn där den upptäcktes i det franska centralmassivet.

Laschamps Excursion har uppmärksammats över hela världen, inklusive senast i Tasmanien, Australien. Men fram till nu, det har inte varit klart om sådana magnetiska förändringar hade någon påverkan på klimatet och livet på planeten. Vårt nya arbete drar samman flera bevis som starkt tyder på att effekterna verkligen var globala och långtgående.

Gamla träd

För att undersöka vad som hände, vi analyserade gamla Nya Zeelands kauriträd som hade bevarats i torvmossar och andra sediment i mer än 40, 000 år. Genom att använda de årliga tillväxtringarna i kauriträden, vi har kunnat skapa en detaljerad tidsskala för hur jordens atmosfär förändrats under denna tid. Träden avslöjade en långvarig stigning i atmosfäriska radiokolnivåer orsakade av kollapsen av jordens magnetfält när polerna växlade, tillhandahålla ett sätt att exakt länka vitt geografiskt spridda register.

"Kauri-träden är som Rosettastenen, hjälper oss att knyta samman uppgifter om miljöförändringar i grottor, iskärnor, och torvmossar runt om i världen, " säger professor Alan Cooper, som medledde detta forskningsprojekt.

Med hjälp av den nyskapade tidsskalan, vi kunde visa att tropiska Stillahavsregnbälten och västliga vindar från Sydhavet plötsligt förändrades samtidigt, föra torra förhållanden till platser som Australien samtidigt som en rad megafauna, inklusive gigantiska känguruer och gigantiska wombats dog ut. Längre norrut, det stora Laurentide Ice Sheet växte snabbt över östra USA och Kanada, medan neandertalarna i Europa spiralerade till utrotning.

Klimatmodellering

Arbeta med ett datorprogram som simulerade de globala interaktionerna mellan kemi och klimat, vi undersökte effekten av ett svagare magnetfält och förändringar i solens styrka. Viktigt, under magnetomkopplaren, styrkan på magnetfältet rasade till mindre än 6 % av vad den är idag. En kompass på den tiden skulle kämpa för att ens hitta norr.

Utan i stort sett inget magnetfält, vår planet förlorade totalt sin mycket effektiva sköld mot kosmisk strålning, och många fler av dessa mycket penetrerande partiklar från rymden kunde komma åt toppen av atmosfären. Dessutom, solen upplevde flera "grand solar minima" under denna period, under vilken den totala solaktiviteten i allmänhet var mycket lägre men också mer instabil, sänder ut många massiva solflammor som tillät mer kraftfulla joniserande kosmiska strålar att nå jorden.

Våra modeller visade att denna kombination av faktorer hade en förstärkande effekt. De kosmiska strålarna med hög energi från galaxen och även enorma utbrott av kosmiska strålar från solflammor kunde penetrera den övre atmosfären, laddar partiklarna i luften och orsakar kemiska förändringar som drev förlusten av stratosfäriskt ozon.

De modellerade kemi-klimatsimuleringarna överensstämmer med miljöförändringarna som observerats i många naturliga klimat- och miljöförändringsarkiv. Dessa förhållanden skulle också ha utökat de bländande ljusshowerna från norrsken över hela världen - ibland, nätterna skulle ha varit lika ljusa som dagtid. Vi föreslår de dramatiska förändringarna och oöverträffade höga UV-nivåer som fick tidiga människor att söka skydd i grottor, förklarar den uppenbara plötsliga blomningen av grottkonst över hela världen 42, 000 år sedan.

Det måste ha verkat som slutet på dagarna.

Adams -evenemanget

På grund av sammanträffandet av till synes slumpmässiga kosmiska händelser och de extrema miljöförändringar som finns runt om i världen 42, 000 år sedan, vi har kallat denna period för "Adams Event" - en hyllning till den store science fiction-författaren Douglas Adams, som skrev Liftarens guide till galaxen och identifierade "42" som svaret på livet, universum och allt. Douglas Adams var verkligen inne på något stort, och det återstående mysteriet är hur han visste?

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.