Το μαγνητικό πεδίο της Γης μεταβλήθηκε γρήγορα κατά τη διάρκεια μιας μαζικής εξαφάνισης
Το μαγνητικό πεδίο της Γης μεταβλήθηκε γρήγορα κατά τη διάρκεια μιας μαζικής εξαφάνισης πριν από περίπου 261 εκατομμύρια χρόνια.
Παλαιογεωγραφικός χάρτης της Νότιας Κίνας και παλαιομαγνητική δειγματοληψία κατά μήκος των συνόρων Γουαδελούπι-Λοπινγκίου στην περιοχή Fengshan (FS). (α) Παλαιογεωγραφικές ανακατασκευές στα ~260 εκ.χρόνια πριν (https://www.earthbyte.org/) και η θέση της περιοχής FS (ροζ αστέρι). NCB/SCB, Βόρεια/Νότια Κίνα. (β) Τα σύνορα Γουαδελούπι-Λοπινγκίου (GLB) της περιοχής FS (κίτρινη διακεκομμένη γραμμή) και μερικές θέσεις παλαιομαγνητικής δειγματοληψίας (κίτρινα βέλη). 368 Fm., Σχηματισμός - Science China Press.
Το μαγνητικό πεδίο της Γης παράγεται από τη μεταφορά υγρού σιδήρου στον εξωτερικό πυρήνα. Σχηματίζει μια προστατευτική ασπίδα που εκτρέπει το μεγαλύτερο μέρος του ηλιακού ανέμου και των γαλαξιακών κοσμικών ακτίνων, περιορίζοντας τον ιονισμό στην ανώτερη ατμόσφαιρα και βοηθώντας στη διατήρηση του στρώματος του όζοντος που προστατεύει τη ζωή από την υπεριώδη ακτινοβολία.
Με την πάροδο του γεωλογικού χρόνου, το πεδίο αντιστρέφει την πολικότητα πολλές φορές, αλλά ο ρυθμός αυτών των αντιστροφών δεν είναι σταθερός. Μεγάλα διαστήματα σταθερότητας εναλλάσσονται με διαστήματα ταχείας αναστροφής, και αυτές οι αλλαγές πιστεύεται ότι αντανακλούν διακυμάνσεις στη ροή θερμότητας κατά μήκος των ορίων πυρήνα-μανδύα.
Πριν από περίπου 261 εκατομμύρια χρόνια, κατά τη μέση-ύστερη Πέρμια περίοδο, η Γη βρισκόταν ήδη σε ακραίο χάος. Η υπερήπειρος Παγγαία ήταν πλήρως συναρμολογημένη, η στάθμη της θάλασσας ήταν ασυνήθιστα χαμηλή και οι μαζικές ηφαιστειακές εκρήξεις απελευθέρωναν αέρια που θερμαίνουν το κλίμα και διαταράσσουν τη χημεία των ωκεανών. Σε αυτό το πλαίσιο, μια νέα μελέτη από την περιοχή Φενγκσάν στη νότια Κίνα δείχνει ότι το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη βρισκόταν επίσης σε αναταραχή.
Για δεκάδες εκατομμύρια χρόνια κατά τη διάρκεια του ύστερου Λιθανθρακοφόρου και μεγάλου μέρους της Πέρμιας περιόδου, το μαγνητικό πεδίο της Γης παρέμεινε σε μία μόνο αντίστροφη πολικότητα. Αυτό το μακρύ διάστημα ηρεμίας, γνωστό ως Υπερχρονικό Κιάμαν, έληξε πριν από σχεδόν 265 εκατομμύρια χρόνια. Αυτό που ακολούθησε, σύμφωνα με μια νέα μελέτη υψηλής ανάλυσης του τμήματος Φενγκσάν στη Νότια Κίνα, ήταν ένα από τα πιο ανήσυχα τμήματα γεωμαγνητικής συμπεριφοράς που έχουν μετρηθεί μέχρι σήμερα.
Σε ένα διάστημα 3,75 εκατομμυρίων ετών, από περίπου 262,5 έως 258,75 εκατομμύρια χρόνια πριν, οι ερευνητές ανέκτησαν 29 διακριτές ζώνες μαγνητικής πολικότητας. Στα περίπου 1,7 εκατομμύρια χρόνια αμέσως πριν από την εξαφάνιση του τέλους της Γουαδελούπιας εποχής, ο ρυθμός αντιστροφής ανέβηκε σε περίπου 11 αντιστροφές ανά εκατομμύριο χρόνια - μια τάξη μεγέθους υψηλότερη από τον μακροπρόθεσμο μέσο όρο στο γεωλογικό αρχείο. Μετά την εξαφάνιση, το πεδίο σταθεροποιήθηκε σε ένα πιο ήρεμο μοτίβο για μερικά εκατομμύρια χρόνια.
Το αρχείο προέρχεται από συνεχείς ασβεστόλιθους ρηχών νερών που εναποτέθηκαν κοντά στον παλαιοισημερινό. Από περισσότερα από 870 προσανατολισμένα δείγματα, τα 309 απέδωσαν σταθερές, διπλής πολικότητας κατευθύνσεις που επιβίωσαν από αυστηρές δοκιμές απομαγνήτισης και αξιοπιστίας. Η βιοστρωματογραφία, η κυκλοστρωματογραφία και οι ραδιομετρικές άγκυρες συνδέουν το υπερενεργό διάστημα στενά με τον ορίζοντα εξαφάνισης πριν από σχεδόν 261 εκατομμύρια χρόνια.
Σημαντικά γεωλογικά γεγονότα κατά την Πέρμια περίοδο. (α) Μεταβολή γεωμαγνητικού πεδίου. Συχνότητα αντιστροφής πολικότητας (μπλε γραμμή) που προκύπτει από συρόμενα παράθυρα 1-Myr (μπλε) (βήμα 0,2-Myr). Τα δεδομένα παλαιοέντασης (συντελεστής ποιότητας ≥3, γκρι σύμβολα) συγκεντρώνονται από δημοσιευμένα αρχεία [10, 23, 24]. Τα σκούρα ροζ σύμβολα με γραμμές σφάλματος απεικονίζουν τις μέσες τιμές παλαιοέντασης που υπολογίζονται εντός ηλικιακών ομάδων. IR: Αντιστροφή Illawarra. (β) Ηφαιστειακές δραστηριότητες [2]. Το σκούρο κόκκινο υποδηλώνει την κύρια φάση μεγάλων πυριγενών επαρχιών (LIP). Οι γκρι γραμμές απεικονίζουν τις πυριτικές LIP (SLIP). (γ) Ευστατικές διακυμάνσεις της στάθμης της θάλασσας και η διαμόρφωση της υπερηπείρου Pangea [1, 12]. (δ) Προφίλ ισοτόπων άνθρακα [39]. (ε) Τάσεις ποικιλομορφίας ειδών [40]. EGME και EPME: Μαζική εξαφάνιση στο τέλος της Γουαδελούπιας και μαζικές εξαφανίσεις στο τέλος της Πέρμιας περιόδου, αντίστοιχα. T: Τριαδική Περίοδος. C: Λιθανθρακοφόρος Περίοδος- Science China Press.Το ίδιο το γεγονός στο τέλος της Γουαδελούπιας περιόδου συχνά επισκιάζεται από τη μεγαλύτερη μαζική εξαφάνιση στο τέλος της Πέρμιας περιόδου που ακολούθησε περίπου 10 εκατομμύρια χρόνια αργότερα, ωστόσο ήταν ήδη σοβαρή: τα συστήματα υφάλων κατέρρευσαν, πολλά θαλάσσια ασπόνδυλα μειώθηκαν απότομα και τα χερσαία οικοσυστήματα παρουσίασαν σαφή διαταραχή.
Οι συμβατικές εξηγήσεις επικεντρώνονται στη μεγάλη πυριγενή επαρχία Emeishan, στην παγκόσμια πτώση της στάθμης της θάλασσας που συνδέεται με τη συναρμολόγηση της Παγγαίας και στην επακόλουθη ωκεάνια και κλιματική πίεση. Τα νέα μαγνητοστρωματογραφικά δεδομένα εγείρουν την πιθανότητα ένα ασταθές γεωδυναμό να πρόσθεσε μια άλλη, λιγότερο γνωστή πίεση.
Ένα πιο άτακτο ή ασθενέστερο πεδίο θα είχε μειώσει την ικανότητα της μαγνητόσφαιρας να εκτρέπει τις γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες και τα ηλιακά σωματίδια. Ο αυξημένος ιονισμός στην ανώτερη ατμόσφαιρα μπορεί να διαβρώσει το όζον και να αυξήσει την επιφανειακή υπεριώδη ροή - επιδράσεις που έχουν τεκμηριωθεί, μέσω δυσμορφιών της γύρης και ενώσεων που προστατεύουν από την υπεριώδη ακτινοβολία, στην μεταγενέστερη κρίση του τέλους της Πέρμιας περιόδου.
Το κατά πόσον παρόμοιες διεργασίες λειτούργησαν πριν από περίπου 261 εκατομμύρια χρόνια δεν είναι ακόμη σαφές. Οι συγγραφείς σημειώνουν ότι τα άμεσα στοιχεία είναι ακόμη περιορισμένα και ότι τα αλογόνα που προέρχονται από LIP παραμένουν μια πιθανή εναλλακτική ή συμπληρωματική αιτία οποιασδήποτε απώλειας όζοντος.
Η ίδια η γεωμαγνητική αστάθεια ερμηνεύεται ως μια επιφανειακή έκφραση αλλαγών βαθιά στη Γη. Μετά τη μακρά σταθερότητα Kiaman, οι κατερχόμενες λιθοσφαιρικές πλάκες που σχετίζονται με την τελική συναρμολόγηση της Παγγαίας μπορεί να έχουν φτάσει στο όριο πυρήνα-μανδύα, αυξάνοντας τοπικά την εξαγωγή θερμότητας από τον πυρήνα και εισάγοντας πλευρικές διακυμάνσεις στη ροή θερμότητας.
Οι γεωδυναμο-προσομοιώσεις δείχνουν ότι μια τέτοια ετερογένεια μπορεί να προάγει συχνές αναστροφές, αν και τα μοντέλα λειτουργούν μακριά από πλήρως γήινες συνθήκες και παραμένουν ευαίσθητα στις επιλογές παραμέτρων.
Η μελέτη δεν ισχυρίζεται ότι το χάος του μαγνητικού πεδίου προκάλεσε την εξαφάνιση. Τεκμηριώνει μια εντυπωσιακή χρονική σύμπτωση και σκιαγραφεί μια φυσικά πιθανή οδό μέσω της οποίας οι διεργασίες στα βάθη της Γης θα μπορούσαν να έχουν ενισχύσει την επιφανειακή περιβαλλοντική πίεση.
Η δοκιμή αυτής της οδού θα απαιτήσει καλύτερα αρχεία παλαιοέντασης στο ίδιο διάστημα, αυστηρότερους ηλικιακούς περιορισμούς και συνδυασμένη ατμοσφαιρική μοντελοποίηση. Εν τω μεταξύ, η ακολουθία πολικότητας Fengshan παρέχει ένα από τα πιο ξεκάθαρα παράθυρα μέχρι στιγμής για το πώς συμπεριφέρθηκε το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη κατά τη διάρκεια ενός κρίσιμου κεφαλαίου του ύστερου Παλαιοζωικού.
Η έρευνα διεξήχθη από επιστήμονες του Ινστιτούτου Γεωλογίας και Γεωφυσικής της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, με συνεργάτες από το Πανεπιστήμιο της Ουτρέχτης, το Πανεπιστήμιο BOKU, το Πανεπιστήμιο της Ναντζίνγκ και άλλα ιδρύματα. Υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Κίνας.
Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα astrobiology.com
περισσότερα,
Geomagnetic instability as a potential deep-Earth forcing factor in the Permian environmental and biotic crisis -Min Zhang , Huafeng Qin , Wout Krijgsman , Pavle Arsenović , Bitian Wei , Pingyuan Shi , Yifei Hou , Hua Zhang , Kaixian Qi , Chenglong Deng
https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwag647/8917822
https://astrobiology.com/2026/10/25/earths-magnetic-field-flipped-rapidly-across-a-mass-extinction-about-261-million-years-ago/
