炒股加杆杆的平台沉积物岩芯追踪地球磁场翻转的时间偏差

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地球的磁场是由我们星球内核的活动产生的。在地磁反转期间，磁力线的极性会发生变化，这种极性会被保留在地球岩石中。太阳风与我们的磁层相互作用，磁层保护地球免受太阳风可能造成的大部分损害。致谢美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心科学可视化实验室。

每隔一段时间（从地质时间尺度来看），地球磁场会发生翻转。南北磁极逐渐互换位置，这种现象被称为地磁反转。科学家们长期以来认为这种现象大约每一万年发生一次。然而，来自深海岩芯的新证据表明，至少有两次古老的反转并未遵循这一规律。其中一次翻转耗时约1.8万年，另一次则耗时7万年。在地史时期的始新世，如此漫长的时间间隔可能对地球的大气化学、气候以及生命形式的演化产生了严重影响。

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这些时间异常地磁反转现象的发现，来自日本高知大学的山本由治和美国犹他大学地质与地球物理系的彼得利普特所做的研究。他们曾合作开展一次北大西洋钻探考察，以研究始新世时期的气候变化。始新世是地质历史上的一个时期，存在于约5600万至3400万年前，当时气候体系正处于变化之中。像早期落基山脉这样的大陆地形已经形成，喜马拉雅山脉正在隆起，巨型超大陆则在逐渐分裂。

NASA计算机模拟使用的是研究人员GaryGlatzmaier和PaulRoberts创建的模型。这些管道代表磁力线，当磁场指向中心时为蓝色，背离中心时为黄色。地球的自转轴位于中心且垂直。密集的磁力线簇位于地核内部。反转过程中的磁场翻转更为复杂。此类模型显示反转是自发发生的。由NASA提供。

穿越时间的钻探

为了研究这一时期形成的岩石，研究团队在纽芬兰海岸外的北大西洋进行钻探，以提取沉积物岩芯。这些岩芯本质上是数百万年来一粒一粒、一层一层堆积而成的时间胶囊，取自海床以下300米深处。这些岩芯中隐藏着磁场的痕迹，每条痕迹都记录了这些岩层最初作为沉积物形成时的磁场极性。

山本雄二检查了北大西洋一次考察中获取的岩心样本。图片由彼得利珀特提供。

这是如何起作用的呢？沉积物携带了可靠的磁信号，这些信号被古代微生物产生的微小磁铁矿晶体以及来自大陆的尘埃和侵蚀物质所锁定。这些晶体就像小指南针一样，指向沉积物沉积时地球磁场的极性方向。从本质上说，它们追溯了漫长地质时期内地磁反转的历史。

作为古地磁学家，山本和利珀茨的工作是测量保存在那些岩芯中的磁化方向和强度。据利珀茨说，从磁场中并不能明显看出磁极反转的机制。我们不知道是什么引发了磁极反转，他说，每次磁极反转持续的时间并不相同，所以就形成了这种独特的‘条形码’。我们可以利用保存在沉积物中的磁方向，并将它们与地质年代标尺进行关联。

追踪地球的发电机

钻孔岩芯中一层8米厚的岩层提供了一些奇怪的证据。这一区域似乎显示出长期的地磁反转现象。裕二在值班查看一些数据时注意到，始新世的这一部分在一个方向上具有非常稳定的极性，在另一个方向上也有非常稳定的极性，利珀特说，但它们之间极性不稳定、转向另一个方向的那段间隔在很多很多厘米的范围内分布着。

这些变化是磁极反转的证据，并较为准确地记录了磁极反转之间的时间框架。那么问题来了，这些异常反转是由磁场本身的原因导致的，还是沉积岩芯中的其他因素造成的呢？进一步的研究表明，这些异常记录的是地球磁场的实际变化。在随后对这些岩芯的分析中，研究团队证实，岩芯显示的是磁场的实际变化。他们就是这样发现了间隔1.8万年和7万年的磁极反转。

核心含义

是什么导致了这些磁极反转之间的明显变化呢？这些异常发现实际上让科学家们对产生地球磁场的发电机有了一些了解。直到最近，行星科学家们才能够对地球核心、其演化过程以及产生磁场的能力进行建模。地球的内核是一个由铁镍混合熔液构成的、不断旋转且活跃的发电机。其运动产生电流，进而创造出磁场。就科学家目前所知，磁场反转是地核活动的一个内在组成部分，而且这种反转可能大约在35亿年前就开始了。最近（过去178万年间）的磁极反转过程，根据不同纬度，耗时从1000年到12000年不等。这些反转事件分为三个阶段：一个可能持续长达2500年的先兆阶段、一个大约持续1000年的主要过渡阶段，以及一个再持续约2500年的反弹阶段，整个反转过程最长可持续达10000年。这些数据是通过对海底岩芯和熔岩流的研究得出的，代表了磁极反转的一种通用模型。

海洋地壳磁条带模型。新的海洋地壳在大洋中脊顶部持续形成；随着海底扩张，它远离脊顶时逐渐冷却并变得越来越古老。这些模型展示了不同时期的扩张情况。从这些海底熔岩和沉积物层中提取的岩芯显示了它们形成时的磁场极性。维基共享资源。

先前有关地核活动和磁场翻转的模型似乎确定了翻转之间约1万年的间隔。这些模型依赖于过去1.7亿年间发生的540次磁场反转的数据。山本和利珀特研究的始新世熔岩流之间的巨大时间间隔可能表明，引发这些翻转的地核活动可能并不像科学家曾经认为的那样有规律。较新的地球发电机计算机模型显示，发生在产生支持磁场的电流的旋转外核中的反转持续时间各不相同。有许多持续时间较短的反转，但也有偶尔出现的漫长、持久的转变，有些持续时间长达13万年。这一发现揭示了一个极其漫长的反转过程，挑战了传统认知，让我们真正感到惊讶，山本写道。

利珀特表示，磁场长期减弱导致的比预期更长的逆转现象，对地球表面环境的变化具有影响。这是因为地球磁场对地球而言起着特殊作用。磁场的奇妙之处在于它为地球提供了抵御外太空辐射的安全网，而这种辐射已被观察到并被假设会产生各种各样的影响。如果有更多太阳辐射进入地球，将会改变生物的导航能力，他说。这基本上意味着，尤其是高纬度地区，整个地球都会暴露在强度更高、持续时间更长的宇宙辐射下，因此可以合理推测基因突变率会更高，还可能发生大气侵蚀。

更多关于地磁反转记录的研究应该证实这些新发现所暗示的内容：地球的地磁活动可能一直比科学家们想象的更加不稳定炒股加杆杆的平台。证据就存在于可供所有人研究的岩石记录中。

发布于：四川省

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