Преди около 41 000 години се е случило нещо забележително: магнитното поле на Земята се е обърнало и временно магнитният север става юг, а магнитният юг - север.

Специалистите по палеомагнетизъм наричат ​​това геомагнитна екскурзия (geomagnetic excursion). Това събитие, което е различно от пълното обръщане на магнитния полюс, се случва не на равни интервали във времето и отразява динамиката на разтопеното външно ядро на Земята.

Силата на магнитното поле на Земята почти е изчезнала по време на събитието, наречено екскурзия Лашамп, която продължава няколко хиляди години.

Събитието Лашамп

Обръщането на полярността е известно вече 45 години. За първи път е открито след анализ на намагнитването на няколко лавови потока в близост до село Лашамп близо до Клермон-Феран в Централния масив, което се различава значително от днешната посока на геомагнитното поле. Оттогава тази геомагнитна характеристика е известна като „събитието Лашамп“. Данните на Централния масив обаче представляват само някои точкови показания на геомагнитното поле през последния ледников период.

Магнитното поле на Земята действа като щит срещу високоенергийните частици, идващи от Слънцето и от отвъд Слънчевата система. Без него планетата ни ще бъде бомбардирана от тези заредени частици.

Не знаем кога ще се случи следващата геомагнитна екскурзия. Но ако се случи днес, ще ни навреди.

Сателитите и навигационните приложения ще станат безполезни - а нарушенията в системите за електроразпределение ще предизвикат загуби между 7 и 48 милиарда щатски долара всеки ден само в САЩ.

Очевидно сателитите и електрическите мрежи не са съществували преди 41 000 години. Но екскурзията Лашамп - кръстена на потоците от лава във Франция, където е била разпозната за първи път - е оставила ясно различими отпечатъци.

Изследователите наскоро откриха нейни следи в Австралия за първи път, в 5,5-метрово ядро, извадено със сондаж от седименти на дъното на езерото Селина, Тасмания.

Ядрото крие 270 000 години история, която е описана в статия, публикувана в списание Quaternary Geochronology.

Как седиментите могат да регистрира магнитното поле на Земята

Скалите и почвата могат естествено да съдържат магнитни частици като железния минерал магнетит. Тези магнитни частици са като малки стрелки на компас, подравнени с магнитното поле на Земята.

Те могат да бъдат пренесени от околността в езерата от валежите и вятъра. В крайна сметка те се натрупват, погребват и запечатват на дъното на езерото. Те ефективно се превръщат във фосилни записи на магнитното поле на Земята.

След това учените могат да сондират езерните легла и да използват магнитометър, за да възстановят информацията, съдържаща се в езерната утайка. Колкото по-дълбоко се пробива, толкова по-назад във времето се отива.

През 2014 г. екипът отива при езерото Селина в Тасмания, за да проучи климатичните, растителните и „палеомагнитните“ свидетелства в района, сред които е записът на магнитното поле на Земята, запазен в скалите, седиментите и други материали.

Водени от Майкъл-Шон Флетчър (Michael-Shawn Fletcher), доцент в Университета в Мелбърн, изследователите сондират дъното на езерото от импровизирана плаваща платформа, монтирана на два надуваеми сала.

Ядките на седиментите от дъното на езерото регистрират забележителни миграции на магнитния полюс по време на екскурзията Лашамп. Всеки куб съдържа няколкостотин години от историята на магнитното поле в Тасмания. Илюстрация: A. Lise-Pronovost

Първите австралийски доказателства за екскурзията Лашамп

Датирането на ядрото разкри, че най-голямата промяна в позициите на магнитните полюси и най-ниската интензивност на магнитното поле в езерото Селина са се случили по време на екскурзията Лашамп.

Но за ядро, което обхваща няколко ледникови периода, не може да се вярва на нито един метод за датиране, който точно да определи неговата възраст. Така че екипът използва многобройни научни техники, включително радиовъглеродно датиране и анализ на изотопа на берилий. Последното включва проследяване на наличието на изотоп, наречен берилий-10. Той се образува, когато високоенергийни космически частици бомбардират Земята, сблъсквайки се с кислородни и азотни атоми в атмосферата. Тъй като по-слабото магнитно поле води до повече от тези заредени частици, бомбардиращи Земята, се очаквахме да бъдат намерен повече берилий-10 в седимента, съдържащ магнитни частици, "заключени" по време на екскурзията Лашамп. Изследването потвърждава това.

Взаимодействието между заредените космически частици и въздушните частици в земната атмосфера също така създава полярни сияния. Няколко поколения хора вероятно са били свидетели на множество зрелищни сияния по време на екскурзията Лашамп.

Повече данни от езерни седименти, археологически артефакти, потоци от лава и минерални пещерни образувания, включително сталагмити и сталактити, могат значително да подобрят нашето разбиране за магнитното поле на Земята.

"С тези знания един ден може потенциално да успеем да предскажем следващата геомагнитна екскурзия, преди телефоните ни да спрат да работят и птиците да се отклонят от курса си и да се блъскат в прозорците", пише водешият автор на проучването Агате Лисе-Проновост (Agathe Lise-Pronovost), изследовател от Университет в Мелбърн, в статия на The Conversation.

"Нашето датиране на ядрото на езерото Селина е само началото. Сигурни сме, че отдолу има още тайни, които чакат да бъдат намерени. И така продължаваме търсенето си".