由新南威尔士大学悉尼分校和南澳大利亚博物馆共同领导的一项新的国际研究显示，4.2万年前地球磁场的暂时崩溃引发了重大的气候变化，导致全球环境变化和物种灭绝。
地球历史上这个戏剧性的转折点——伴随着电暴、广泛的极光和宇宙辐射——是由地球磁极的逆转和不断变化的太阳风引发的。
研究人员将这一危险时期称为“亚当斯过渡性地磁事件”，简称为“亚当斯事件”，以纪念科幻小说作家道格拉斯·亚当斯。亚当斯在《银河系漫游指南》中写道，“42”是生命、宇宙和一切问题的答案。
研究结果发表在今天的《科学》杂志上。
“这是有史以来第一次，我们能够精确地确定最后一次磁极开关的时间和对环境的影响，”新南威尔士大学科学教授、该研究的联合主要作者克里斯·特尼(Chris Turney)说。
这一发现是由古老的新西兰贝壳杉做出的，这些贝壳杉已在沉积物中保存了4万多年。
“利用古树，我们可以测量并确定由地球磁场崩溃引起的大气放射性碳水平的峰值。”
虽然科学家已经知道磁极在41- 4.2万年前发生了短暂的翻转(被称为“Laschamps漂移”)，但他们不知道这是如何影响地球上的生命的——如果有的话。
但是，研究人员通过分析古代贝壳杉树的年轮，杏耀的信誉得出了地球大气在这段时间内变化的详细时间尺度。
“贝壳杉树就像罗塞塔石碑，帮助我们把世界各地洞穴、冰芯和泥炭沼泽的环境变化记录联系在一起，”南澳大利亚博物馆的荣誉研究员、共同领导教授艾伦·库珀说。
研究人员将新创建的时间尺度与记录来自太平洋彼岸的网站和使用它在全球气候模型,发现冰盖和冰川的生长在北美和大的转变主要风带和热带风暴系统可以追溯到亚当斯事件。
他们最早的线索之一是澳大利亚大陆和塔斯马尼亚岛的巨型动物在42000年前同时经历了灭绝。
库珀教授说:“这似乎从来都不对，因为这是在土著居民到来很久之后，但几乎与此同时，澳大利亚的环境转向了目前的干旱状态。”
这篇论文认为，亚当斯事件可以解释很多其他进化之谜，比如尼安德特人的灭绝，以及具象艺术在世界各地洞穴中突然广泛出现。
“这是我参与过的最令人惊讶和重要的发现，”库珀教授说。
完美的(宇宙)风暴
磁极——也就是罗盘指针所指向的方向——并没有固定的位置。随着时间的推移，由于地核内部的动态运动，它通常会在接近北极(地轴的最北点)时发生抖动，就像地磁南极一样。
有时，由于不清楚的原因，磁极的运动可能更加剧烈。大约41000 - 42000年前，它们完全交换了位置。
“Laschamps之旅是磁极最后一次翻转，”特尼教授说。“他们交换了大约800年的位置，后来改变了主意，又交换回来了。”
直到现在，科学研究一直集中在磁极颠倒时发生的变化上，当时磁场强度被削弱到现在的28%左右。
但根据该研究小组的发现，最戏剧性的部分是两极在地球上迁移时导致的逆转。
特尼教授说:“在亚当斯事件中，地球的磁场强度下降到只有0- 6%。”
“我们基本上没有磁场——我们的宇宙辐射屏障完全消失了。”
在磁场崩溃期间，太阳经历了几次“大太阳极小期”(GSM)，即长期的平静太阳活动。
尽管GSM意味着太阳表面的活动减少，但其磁场的减弱意味着更多的空间天气——比如太阳耀斑和银河宇宙射线——可能会向地球袭来。
“来自太空的未经过滤的辐射撕裂了地球大气中的空气粒子，分离电子并发射光——这个过程被称为电离，”特尼教授说。
“电离的空气‘油炸’了臭氧层，引发了全球气候变化的连锁反应。”
进了山洞
在亚当斯事件期间，天空中经常会出现令人眼花缭乱的灯光秀。
北极光和南极光，也被称为北极光和南极光，是由太阳风撞击地球大气层造成的。
这种色彩斑斓的景象通常只出现在地球的南北两极，但在地球磁场崩溃的时候，这种景象却随处可见。
库珀教授说:“世界各地的早期人类都曾看到过惊人的极光，以及划过天空的闪闪发光的面纱和床单。”
电离空气——电的导体——也会增加雷暴发生的频率。
“那一定像是世界末日，”库珀教授说。
研究人员推测，剧烈的环境变化可能导致早期人类寻求更多的庇护。这可以解释大约42000年前洞穴艺术在世界各地突然出现的原因。
库珀教授说:“我们认为，紫外线水平的急剧增加，特别是在太阳耀斑期间，会突然使洞穴成为非常有价值的避难所。”“常见的洞穴艺术主题——赭石手印可能表明它当时被用作防晒霜，一种至今仍被一些团体使用的技术。”
“这段时间在洞穴中创造的令人惊叹的图像被保存了下来，而在开放地区的其他艺术后来被侵蚀，使它看起来似乎是在42000年前突然开始的。”
发现古代的线索
在这些发现的两年前，北国的Ngāwhā发现了一棵特别重要的古代贝壳杉树。
这棵巨大的树——树干跨度超过2.5米——在拉尚时期还活着。
新南威尔士大学的乔纳森·帕尔默博士是一位年轮测定专家，杏耀yl他说:“和其他被埋葬的贝壳杉树木材一样，Ngāwhā树的木材保存得非常完好，树皮还附着在上面。”帕尔默博士在新南威尔士科学大学的Chronos 14碳循环设施研究了这些树木的横截面。
利用放射性碳年代测定法——一种测定古代文物或事件年代的技术——研究小组追踪了磁极逆转过程中放射性碳水平的变化。这些数据与树木的年轮一起绘制在图表上，年轮是一种准确的自然时间戳。
新的时间尺度有助于揭示地球历史上这一戏剧性时期的图像。该团队能够利用气候模型重建环境和灭绝事件的链。
特尼教授说:“我们对数据看得越多，就越觉得一切都指向42。”“这是不可思议的。
“道格拉斯·亚当斯显然是有道理的。”
一种独一无二的助燃剂
在磁极经常漂移的同时，一些科学家担心目前北极在北半球的快速移动。
“这个速度——加上地球磁场在过去170年里减弱了9%左右——可能表明即将到来的逆转，”库珀教授说。
“如果类似的事件发生在今天，
杏耀 ，对现代社会的影响将是巨大的。来袭的宇宙辐射会摧毁我们的电网和卫星网络。”
特尼教授说，就算没有造成重大的太阳变化或磁极逆转，人类引发的气候危机已经是灾难性的了。
“我们的大气中已经充满了人类从未见过的碳含量，”他说。“磁极逆转或太阳活动的极端变化将是前所未有的气候变化催化剂。
“在此类随机事件再次发生之前，我们迫切需要降低碳排放。”
