唧唧堂名校科研介绍2014-10-20 3:59 PM

如果地球磁场翻转,癌症发病率会剧增吗?



假如突然有天所有指南针都颠倒指向变成了指南,这其实也没什么可奇怪的。地球偶极磁场就像一根条形磁铁,百万年以来保持着相同强度。但因不可测原因偶尔会发生衰减,甚至可能会在几千年后颠倒磁极方向。在地球历史上,(虽不是发生在一夜之间),地球磁场发生过很多次磁极逆转。最后一次的磁极逆转约发生在78万6千年前,实际上这次逆转发生很迅速,不到100年就完成了整个过程,这大约相当于人类寿命的长度。加州大学研究生伯克利分校Courtney Sprain表示,这种急速逆转超令人惊叹,这种中古地磁数据表现非常出色。这是迄今为止我们所获得的最优资料之一,它记录了整个磁极逆转事件和急速逆转的程度。


电力网与癌症

这项新发现以证据证实了地球磁场强度正在以10倍于正常速度的速率急速下降,这使得地球物理学家预测地球磁场即将在数千年后再次发生逆转。虽然磁场逆转是受地球铁质内核对流驱使的全球性重要事件,但搜索了地址和生物记录后,仍没有发现有关过去磁极逆转灾难的历史记录。然而这种逆转在当今可能会产生摧毁电网的强大电流而潜在大肆破坏电网设备。而且,由于地球磁场能保护生命免受来自太阳和宇宙射线的高能粒子的侵害,这两种射线都可以导致基因突变,而在发生永久性地磁逆转前磁场的变弱或暂时失灵可能会增加癌症发病率。如果磁场逆转过程伴随着长期不稳定磁行为,就会使生命遭受更大危害。伯克利地质年代学中心主任兼地球与行星科学系驻校教授Paul Renne表示,我们应该更多思考生物效应的真正含义。


灰尘沉积

这项在线发表于《Geophysical Journal International》杂志的最新发现是基于暴露在苏尔摩纳盆地层古湖泊沉积物的磁场对准测量之上的,该盆地位于意大利罗马的亚平宁山脉以东。湖泊沉积物夹杂了从罗马火山区喷发的灰尘层,罗马火山区是位于先前湖泊逆风位置的大片火山区域,其中包括Sabatini, Vesuvius和Alban山脉附近间隔喷发的火山。由罗马国立地球物理和火山学的Leonardo Sagnotti领衔的意大利研究人员测量了冻积在沉积物中的磁场方向,因为他们会积聚在古代湖底。Sprain和Renne使用了氩—氩定年法来确定位于记录末次磁场逆转的沉积层上下方的灰尘层年龄。该方法广泛用于测定岩石年龄,无论他们已存在数千或数十亿年之久。这些定年是由先前为加州大学伯克利分校的博士后研究员Sebastien Nomade确定的,现就职于法国Gif-Sur-Yvette环境和气候科学实验室。


不过百年?

由于湖泊沉积物在万年间以较高的稳定速率进行沉积,这使得研究小组能够对78万6千年前代表Matuyama-Brunhes磁场逆转的沉积层日期进行插值。这个日期远比先前研究更精确,并确定逆转过程发生在 77万至79万5千年前。Renne表示,从反向极性变成正常磁场,其中几乎没有任何间断,这令人难以置信。这意味着发生过程必定非常快,大概持续时间不会过100年。 “我们不知道下次逆转是否会发生的和这次一样突然,也不知道它是否会发生。不管如何,这项新发现对现代文明来说意味着麻烦,它将有助于研究人员理解地球磁场为何以及如何偶然性逆转磁极。意大利领衔的团队所获得的磁记录表明,这种突然性磁场180度逆转之前会伴随着一个跨度超过6千年的不稳定时期。这种不稳定性包括两个低磁场强度区间,每个都会持续大约2千年。磁场指向的急速变化可能会伴随着首个低磁力区间而发生。整个磁极极性逆转,即最后急速的逆转成为了现今我们身处的磁场,发生在最近的低磁场力区间末端。

Renne继续和意大利—法国研究团队进行有关湖泊过去气候变化记录的研究合作。Ann and Gordon Getty基金会为这项工作提供了支持。


英文报道:

IF EARTH’S MAGNETIC FIELD FLIPS, WILL CANCER RATES SPIKE?


论文原文:

《在松山地磁极性倒转期间的极速方向变化》, 2014年7月21日发表于《Geophysical Journal International》

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