Laikinas Žemės magnetinio lauko išsijungimas prieš 42000 metų sukėlė didelius pasaulinius klimato pokyčius, dėl kurių įvyko masiniai rūšių išnykimai, teigia naujas tarptautinis tyrimas, kuriam vadovauja Naujojo Pietų Velso universitetas Sidnėjuje ir Pietų Australijos muziejus.
Šį dramatišką Žemės klimato istorijos posūkį – su milžiniškais žaibais ir audromis, visoje Žemėje matomomis pašvaistėmis ir didele kosmine spinduliuote – sukėlė Žemės magnetinių polių apsisukimas ir Saulės vėjai.
El Castilo urvas Ispanijoje. Čia rasti seniausi žinomi Europoje urvų piešiniai, sukurti beveik prieš 42000 metų. Raudoni ochros atspaudai yra dažnas piešinių motyvas; manoma, kad jais galėjo būti tepamasi norint apsisaugoti nuo Saulės spindulių. Nuotr.: Paul Pettitt, Gobierno de Cantabria
Mokslininkai šį pavojingą laikotarpį pavadino „Adamso tranzitiniu geomagnetiniu įvykiu“ arba trumpai „Adamso įvykiu“. Tai duoklė mokslinės fantastikos rašytojui Duglui Adamsui (Douglas Adams) kuris savo knygoje „Keliautojo autostopu vadovas po galaktiką“ parašė, kad skaičius „42“ yra atsakymas gyvenimui, Visatai, ir viskam.
„Pirmą kartą mums pavyko tiksliai nustatyti paskutinio magnetinių polių persijungimo laiką ir jo poveikį aplinkai“, – sakė Krisas Turney (Chris Turney), Naujojo Pietų Velso universiteto profesorius ir pagrindinis šio tyrimo autorius. „Rezultatai buvo gauti, ištyrus senovės Naujosios Zelandijos kauri rūšies medžius, kurie buvo rasti nuosėdose, labai gerai išsilaikę daugiau nei 40 tūkstančių metų.
Naudodami šiuos senovinius medžius, galėjome išmatuoti ir datuoti atmosferos radijo radioaktyvios anglies lygio padidėjimą, kurį sukėlė „išsijungęs“ Žemės magnetinis laukas.“
Nors mokslininkai jau žinojo, kad magnetiniai poliai laikinai pasikeitė vietomis maždaug prieš 41–42 tūkstančius metų, jie nežinojo, kaip tai galėjo paveikti gyvybę Žemėje ir ar apskritai tai turėjo kokį nors poveikį.
Tačiau dabar tyrėjams, išanalizavus senovinių kauri medžių rieves, pavyko atkurti pakankamai detalų vaizdą, kaip per šį laiką pasikeitė Žemės atmosfera.
Pasirodė, kad laikinas Žemės magnetinio lauko „išsijungimas“ prieš 42000 metų lėmė pasaulinio masto klimato pokyčius ir masinį rūšių išnykimą.
„Kauri rūšies medžiai buvo tarsi Rozetės akmuo, jų tyrimai padėjo susieti aplinkos pokyčius urvuose, ledynuose ir durpynuose visame pasaulyje“, – teigė kitas šio tyrimo autorius, profesorius Alanas Kuperis (Alan Cooper) iš Pietų Australijos muziejaus.
Mokslininkai palygino naujus duomenis su anksčiau gautais to laikotarpio duomenimis iš įvairių vietų visame Ramiojo vandenyno regione ir panaudojo juos klimato modeliavimui. Pasirodė, kad ledo sluoksnių ir ledynų augimas Šiaurės Amerikoje ir dideli vėjo juostų ir tropinių audrų sistemų pokyčiai įvyko būtent Žemės magnetinių polių pasikeitimo vietomis metu.
Viena iš pirmųjų pastebėtų užuominų buvo ta, kad megafauna – didieji gyvūnai – visoje žemyninėje Australijos dalyje ir Tasmanijoje vienu metu išnyko prieš 42000 metų.
„Tai iki šiol atrodė keista, nes aborigenai čia gyveno jau gana ilgai, ir negalėjo lemti tokių staigių pokyčių. Tačiau maždaug tuo metu Australijos klimatas tapo labai sausas, koks išliko ir iki šiol“, – teigė prof. Kuperis.
Straipsnyje teigiama, kad Žemės magnetinių polių pasikeitimo įvykis galėtų paaiškinti ir daug kitų evoliucijos paslapčių, tokių kaip neandertaliečių išnykimas ir staiga atsiradęs bei plačiai visame pasaulyje paplitęs urvų menas.
Magnetinis šiaurės polius, kurio kryptį rodo kompaso adata, neturi fiksuotos vietos. Laikui bėgant jis juda netoli Šiaurės ašigalio, kaip ir jam priešingas pietų plius – apie Pietų ašigalį. Kartais dėl dinaminių procesų pokyčių Žemės šerdyje magnetinių polių judėjimas gali būti ir drastiškesnis. Maždaug prieš 41000–42000 metų poliai apsikeitė vietomis.
Iki šiol moksliniuose tyrimuose daugiausia dėmesio buvo skiriama pokyčiams, įvykusiems, kai magnetiniai poliai jau buvo apsisukę ir magnetinis laukas buvo susilpnėjęs iki maždaug 28 procentų dabartinio jo stiprumo. Žemės magnetinis laukas buvo „apvirtęs“ ir toks išbuvo apie 800 metų, kol vėl poliai grįžo į savo ankstesnes vietas.
Tačiau, remiantis šio tyrimo išvadomis, dramatiškiausi pokyčiai vyko tuo metu, kai ašigaliai migravo per Žemę.
„Tuomet Žemės magnetinis laukas sumažėjo tik iki 0 – 6 procentų“, – sakė prof. Turney. „Mes iš esmės neturėjome jokio magnetinio lauko – mūsų apsaugos nuo kosminės spinduliuotės skydas visiškai dingo.“
Intensyvi kosminė spinduliuotė Žemės atmosferoje jonizavo atmosferos molekules. Jonizuotas oras išardė ozono sluoksnį, sukeldamas klimato kaitos bangas visame pasaulyje. Tuo metu vyko ir įspūdingi Saulės vėjų sukeltų Šiaurės ir Pietų pašvaisčių reginiai.
Paprastai jie matomi tik šiaurinėje ir pietinėje Žemės rutulio dalyse, tačiau šiuos spalvingus reginius ankstyvieji žmonės galėjo stebėti visame pasaulyje. Jonizuotas oras – geras elektros laidininkas – taip pat padidino audrų mastą.
Tyrėjai teigia, kad dėl tokių dramatiškų pokyčių ankstyvieji žmonės galėjo prieglobsčio ieškoti urvuose. Tai galėtų paaiškinti ir staigų olų meno pasirodymą visame pasaulyje maždaug prieš 42000 metų.
„Mes manome, kad staigus ultravioletinio spinduliavimo lygio padidėjimas, ypač Saulės audrų metu, urvus pavertė labai naudingomis prieglaudomis“, – sako prof. Kuperis. „Bendras urvų meno motyvas – raudoni ochros dažai, rankų atspaudai, gali reikšti, kad šie dažai buvo naudojami apsaugai nuo Saulės spindulių – šį būdą kai kurios gentys naudoja iki šiol. Po tiek laiko olose sukurti piešiniai išliko, tačiau atvirose vietose, dėl erozijos, – ne, todėl atrodo, kad menas staiga prasidėjo prieš 42000 metų.“
Šios išvados padarytos praėjus dvejiems metams po to, kai Naujojoje Zelandijoje buvo iškasti senoviniai kauri medžiai.
Tai masyvūs medžiai, kurių kamienų skersmuo gali viršyti pustrečio metro, augo būtent tada, kai magnetiniai poliai keitėsi vietomis, prieš 42000 metų. Rastų medžių mediena buvo taip gerai išsilaikiusi, kad išliko ir žievė. Naudodami radioaktyviosios anglies datavimo metodą, tyrėjai išmatavo jos lygio pokyčius magnetinių polių apsisukimo metu. Šis tyrimas padėjo atskleisti šio dramatiško Žemės istorijos laikotarpio vaizdą.
Nors magnetiniai poliai nuolat kiek keičia savo vietą, kai kuriuos mokslininkus neramina dabartinis greitas šiaurinio magnetinio poliaus judėjimas per Šiaurės pusrutulį.
„Šis judėjimas kartu su Žemės magnetinio lauko silpnėjimu – maždaug devyniais procentais per pastaruosius 170 metų – gali reikšti artėjantį polių pasikeitimą“, – sako prof. Kuperis.
„Jei panašus įvykis įvyktų šiandien, šiuolaikinei visuomenei pasekmės būtų didžiulės. Kosminė spinduliuotė pažeistų elektros linijas ir palydovinius ryšio tinklus. Magnetinių polių pasikeitimas ir dideli Saulės aktyvumo pokyčiai būtų precendento neturintys klimato kaitą greitinantys faktoriai.“
Šio tyrimo rezultatai paskelbti žurnale „Science“
A. Cooper at South Australian Museum in Adelaide, SA, Australia el al., „A global environmental crisis 42,000 years ago,“ Science (2021). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.abb8677
Daugiau:
Klimato kaitos paradoksai Lietuvoje – užauginsime daugiau produkcijos, bet maistinė vertė bus menka
Mokslininkai: klimato kaita jau tiek pažengusi, kad atskirų iniciatyvų nebeužtenka
Tarp perspektyviausių ateities profesijų – darbai, susiję su klimato kaita ir maisto aprūpinimu