Ученые увязали инверсию полюсов магнитного поля Земли с массовым вымиранием, произошедшим 41 тысячу лет назад

В номере журнала "Science" от 19 февраля появилось описание исследования австралийских учёных во главе с Аланом Купером, в котором они с помощью нового точного радиоуглеродного датирования впервые увязали инверсию полюсов магнитного поля Земли с массовым вымиранием, произошедшим 41 тысячу лет назад

Как известно, во время инверсии (переполюсовки) защитная способность магнитного поля нашей планеты может значительно падать, оставляя биоту на произвол потока заряженных частиц, летящих к нам от Солнца. Именно поэтому некоторые учёные допускали возможность взаимосвязи этого драматического геологического события с не менее драматичными экологическими кризисами прошлого. Но никаких надёжных доказательств в пользу данной гипотезы не находилось. Фактически, общее мнение заключалось в том, что геомагнитные изменения не влияют на климат или что–либо ещё. Одна из причин этого мнения состояла в отсутствии точного датирования и продолжительности инверсии геомагнитного поля, которые могли бы коррелировать с данными об окружающей среде, полученных из ледяных кернов и горных пород.

И вот на помощь пришли методы дендрохронологии. В новозеландских болотах сохранились реликтовые деревья каури, которые существовали во времена так называемого палеомагнитного экскурса Лашамп–Каргаполово. Купер и его коллеги получили поперечные сечения четырёх древних деревьев, извлечённых из болота в Нгавха–Спрингс на севере Новой Зеландии, и проанализировали их на содержание углерода–14.

В частности, в одном из сохранившихся брёвен, возраст которого датируется около 41 тыс. лет, сохранилась "запись" содержания углерода–14 за 1700 лет. По этой "записи" было выявлено значительное изменения углерода–14 между периодом, предшествовавшему экскурсу Лашамп–Каргаполово, и в его времена. В этом прослеживается чёткая логика: увеличение мощности приходящих космических лучей, как это произошло бы во время ослабленного магнитного поля, производит больше углерода–14 в атмосфере, который затем проникает в ткани живых существ, в том числе и деревьев.

Команда австралийских учёных смоделировала процесс изменения погодных условий в атмосфере при ослабленном геомагнитном поле. Компьютерный анализ показал, что увеличение количества заряженных частиц, попадающих в атмосферу, также приведёт к увеличению производства атмосферного водорода и оксидов азота — молекул, которые имеют тенденцию реагировать с озоном. Что в свою очередь уменьшает способность стратосферного озона защищать жителей Земли от ультрафиолетового излучения. Атмосферные изменения также повлияют на количество солнечного света, поглощаемого различными слоями атмосферы, что приведет к крупномасштабным изменениям погодных условий, которые могли бы охладить планету.

И, судя по анализам углерода–14, а также различных отложений, пыльцы древних растений и других данных, такие изменения действительно имели место на огромных пространствах планеты между 42 тыс. и 41 тыс. лет назад. Удивительно, но, как обнаружилось, наиболее ярко эффекты данного палеомагнитного события произошли не точно во время фактической инверсии полюсов, а за несколько сотен лет до этого, примерно от 42 300 до 41600 лет назад. Во время инверсии напряженность магнитного поля составляла 28 процентов от нынешнего, а вот в течение переходного периода длиной почти в тысячу лет напряженность падала до 6 процентов от современных значений. Исследователи назвали это "переходным геомагнитным событием Адамса" по имени Дугласа Адамса, автора серии произведений "Автостопом по галактике", потому что Адамс часто ассоциируется с числом 42, которое в его книгах считается ответом на "главный вопрос жизни, Вселенной и всего остального".

Учёные также давно дискутируют по вопросам поиска виновных в исчезновении таких гигантских млекопитающих, как мамонты и дипротодоны, пытаясь выбрать между изменениями климата и древними людьми.

В исследовании, проведенном Купером и его коллегами ещё в 2015 году, было выявлено, что некоторые из вымираний мегафауны, по–видимому, создают определённые паттерны, которые озадачили учёных. И одна из таких серий вымираний представителей австралийской мегафауны, включая исчезновение дипротодонов и гигантских кенгуру Procoptodon goliah, произошла около 42 тысяч лет назад.

Команда учёных сравнила даты магнитного события с предыдущими данными, полученными из ледяных кернов, которые могут отображать изменения солнечной активности. Эти данные показали, что солнечная активность в то время была минимальной. Сочетание двух факторов (слабого магнитного поля и минимальной солнечной активности) создали, судя по всему, идеальные предпосылки для изменения климата и кризисных явлений в окружающей среде, оказывая серьёзное давление на популяции мегафауны. Эти факторы могли также привести к усилению конкуренции между гомо сапиенсом и мегафауной, а также и с неандертальцами.

Пока точно неизвестно, вызывали ли другие инверсии магнитного поля аналогичные потрясения в прошлом, но авторы исследования надеются, что научное сообщество взглянет на совокупности накопленных биологических и археологических данных именно через эту призму. Повышение точности изотопного датирования для этих событий будет ключевым фактором, и радиоуглеродные датировки, полученные из новозеландских деревьев каури, могут помочь в исследованиях других подобных событий. Например, в прояснении обстоятельств кратковременного палеомагнитного экскурса озера Моно, который произошёл около 34 тысяч лет назад.

Вопрос же о том, какой долгосрочный ущерб окружающей среде мог быть нанесён гораздо более длительными инверсиями палеомагнитного поля, является для современной науки ещё менее исследованным и требует пристального внимания специалистов. По мнению Алана Купера, воздействие могло быть огромным и катастрофичным.

Источник: www.sciencenews.org