Отчет обеспечивает исторический контекст, чтобы помочь объяснить недавние, продолжающиеся изменения в магнитном поле, наиболее заметно в области в южном полушарии, известном как южноатлантическая Аномалия.«Мы знали в течение достаточно долгого времени, что магнитное поле изменялось, но мы действительно не знали, было ли это необычно для этого региона на более длительных временных рамках, или было ли это нормально», говорит Винсент Хэйр, который недавно закончил постдокторское объединенное назначение в Отделе наук о Земле и Наук об окружающей среде (EES) в Университете Рочестера, и является ведущим автором работы, опубликованной в Геофизических Письмах об Исследовании.
Новые данные также представляют больше свидетельств, что регион в Южной Африке может играть уникальную роль в магнитных аннулированиях полюса.«Мы получаем более сильные доказательства, что есть что-то необычное о границе основной каминной доски под Африкой, которая могла оказывать важное влияние на глобальное магнитное поле».Магнитное поле, которое окружает Землю не только, диктует, указывает ли стрелка компаса север или юг, но также и защищает планету от вредной радиации от пространства.
Почти 800 000 лет назад полюса были переключены: север указал юг и наоборот. Полюса полностью никогда не полностью изменяли с тех пор, но в течение прошлых 160 лет, сила магнитного поля уменьшалась с тревожной скоростью. Регион, где это является самым слабым, и продолжающий слабеть, является большой площадью, простирающейся от Чили до Зимбабве, названного южноатлантической Аномалией.Чтобы поместить эти относительно недавние изменения в историческую перспективу, Рочестерские исследователи – во главе с Джоном Тардуно, преподавателем и председателем EES – собрали данные из мест в Южной Африке, которая является в южноатлантической Аномалии, чтобы собрать отчет силы магнитного поля Земли за многие века.
Данные, ранее собранные Тардуно и Рори Коттреллом, исследователем EES, вместе с теоретическими моделями, разработанными Эриком Блэкменом, преподавателем физики и астрономии в Рочестере, предполагают, что основной регион ниже Южной Африки может быть местом рождения недавних и будущих аннулирований полюса.«Мы искали текущее поведение аномалий, потому что мы думаем, что это – то, что происходит сегодня и вызывает южноатлантическую Аномалию», говорит Тардуно. «Мы нашли доказательства, что эти аномалии произошли в прошлом, и это помогает нам изучить в контексте текущие изменения в магнитном поле».Исследователи обнаружили, что магнитное поле в регионе колебалось от 400-450 н. э. от 700-750 н. э., и снова с 1225-1550 н. э. Эта южноатлантическая Аномалия, поэтому, является новым показом повторяющегося явления в ядре Земли ниже Африки, которая тогда затрагивает весь земной шар.«Мы получаем более сильные доказательства, что есть что-то необычное о границе основной каминной доски под Африкой, которая могла оказывать важное влияние на глобальное магнитное поле», говорит Тардуно.
Исследователи собрали данные для этого проекта из маловероятного источника: древние глиняные остатки из Южной Африки, относящейся ко времени ранних и последних Железных веков. Как часть области назвала «археомагнетизм», геофизики объединяются с археологами, чтобы изучить прошлое магнитное поле.Рочестерская команда, которая включала несколько студентов бакалавриата, сотрудничала с археологом Томасом Хафманом из Университета Витватерсранда в Южной Африке, ведущем эксперте по Железному веку Южная Африка.
Группа выкопала глиняные образцы с места в Долине реки Лимпопо, которая граничит с Зимбабве, Южной Африкой и Ботсваной.В течение Железного века в Южной Африке, во время первого тысячелетия, была группа людей говорящих на банту, которые вырастили зерно и жили в деревнях, состоявших из мусорных ведер зерна, хижин и вложений коров. Наброски были разрушительными к своей с точки зрения сельского хозяйства основанной культуре.
В периоды наброска они выполнили бы тщательно продуманные ритуальные чистки деревень, сжигая дотла мусорные ведра зерна и хижины.«Когда Вы жжете глину при очень высоких температурах, Вы на самом деле стабилизируете магнитные полезные ископаемые, и когда они охлаждаются от этих очень высоких температур, они захватывают в отчете магнитного поля Земли», говорит Тардуно.Исследователи выкапывают образцы, ориентируют их в области и возвращают их лаборатории, чтобы провести измерения, используя магнитометры.
Таким образом они в состоянии использовать образцы, чтобы собрать отчет магнитного поля Земли в прошлом.Магнитное поле произведено, циркулируя, жидкое железо во внешнем ядре Земли. Это здесь, примерно 1 800 миль ниже африканского континента, что характерная особенность существует.
Сейсмологические данные показали, что более плотный регион глубоко ниже Южной Африки, названной африканцем, Крупным Низкий, Стрижет Скоростную Область. Регион расположен прямо выше границы между горячим жидким внешним ядром и более жесткой, более прохладной мантией. Сидя сверху жидкого внешнего ядра, это может снизиться немного, нарушив поток железа и в конечном счете затронув магнитное поле Земли.У существенного изменения в магнитном поле были бы широко достигающие разветвления; магнитное поле стимулирует ток в чем-либо с длинными проводами, включая электрическую сетку.
Изменения в магнитном поле могли поэтому вызвать электрические неудачи сетки, сбои навигационной системы и спутниковые расстройства. Ослабление магнитного поля могло бы также означать, что более вредная радиация достигает Земли – и вызовите увеличение заболеваемости раком кожи.
Hare и Tarduno предупреждают, однако, что их данные не обязательно предвещают полное аннулирование полюса.«Мы теперь знаем, что это необычное поведение произошло, по крайней мере, пару раз перед прошлыми 160 годами и является частью большего долгосрочного образца», говорит Хэйр. «Однако просто слишком рано, чтобы сказать наверняка, приведет ли это поведение к полному аннулированию полюса».
Даже если полное аннулирование полюса не находится в ближайшем будущем, однако, ослабление силы магнитного поля интригует ученым, говорит Тардуно. «Возможность длительного распада в силе магнитного поля – социальная озабоченность, что достоинства продолжили исследование и контроль».Это исследование финансировалось американским Национальным научным фондом.