​Смена магнитных полюсов нашей планеты сопровождается существенными экологическими изменениями — так утверждает коллектив ученых после детального исследования подобного процесса, прошедшего 42 тысячи лет назад. Уточенная датировка события, моделирование климата и подробный анализ указывают на аномалии атмосферы и глобальные климатические сдвиги. Это и подобные ему потрясения могли стать причиной вымирания неандертальцев, европейских мамонтов и других представителей древнего мира. Также они, вероятно, повлияли на образ жизни и культуру наших пещерных предков. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ). Результ​аты работы опубликованы в журнале Science.   

Изменение полярности магнитного поля Земли 42 тысячи лет назад называется событием или экскурсией Лашамп, в честь местности во Франции, где впервые были обнаружены свидетельства о нем.

«Цепочка наших рассуждений об этом событии выстраивается от находки 2019 года в Новой Зеландии. Там было обнаружено окаменелое дерево каури, жившее 1700 лет во время экскурсии Лашамп, — рассказывает один из авторов работы Евгений Розанов, руководивший математическим моделированием климата, сотрудник Физико-метеорологической обсерватории Давоса (PMOD/ WRC), выпускник Санкт-Петербургского государственного университета. — Другие данные — ширина годичных колец и их состав — дают нам информацию об особенностях окружающей среды, сказавшихся на живом дереве. Мы также изучили данные других летописей природы: хронику магнитного поля в горных породах, следы космических излучений во льдах Антарктиды и Гренландии и прочие следы процессов, происходивших в то время. Благодаря исследованию годичных колец находки мы уточнили датировку и смогли синхронизовать данные от разных источников».​
Авторы выяснили, что событие Лашамп сопровождалось уменьшением магнитного поля в течение примерно полутора тысяч лет. А значит, падала и защита планеты от жестких излучений. Это подтверждается возрастанием содержания изотопов углерода, бериллия и кислорода в атмосфере в тот период. Попадание космических частиц в атмосферу инициирует химические и ядерные реакции, приводящие в том числе к снижению содержания озона. В описанный момент это снижение достигало 5%, и сопровождалось увеличением потока ультрафиолета на эту же величину, особенно в области экватора. Северное сияние спускалось по широтам до сороковой параллели (широта Рима, Ташкета и Пекина). Заметно возрастала облачность в низких широтах. 

​​к-2.jpg

Влияние ослабленного магнитного поля в период пониженной солнечной активности ​на содержание ​озона по всей планете. Цветовая шкала ​в единицах Добсана (DU). ​Источник: ​Cooper ​et.al./Sclence, 2021​ 

На тот же период приходится рад минимумов солнечной активности, а значит, и слабого солнечного магнитного поля. В течение промежутков времени от сорока до ста и более лет подряд Земля подвергалась интенсивному облучению межзвездными частицами — более энергетичными, чем солнечные. В низких широтах это приводило к падению содержания озона на 10-15%, и на такую же величину увеличивался поток ультрафиолета. 

Эти данные в числе прочих были получены авторами при помощи подробной химико-климатической модели атмосферы Земли (модель SOCOL-MPIOM). Она учитывает многие внутренние и внешние факторы, циркуляцию вещества и теплообмен, химические процессы и ядерные реакции в верхних слоях. Все знания о том периоде, объединенные в модели, позволили детализовать значимые для климата и экологии параметры окружающей среды. К примеру, совмещенные с картой планеты, результаты моделирования показывают падение содержания озона над всей поверхностью. На карте аномалий температуры и скорости ветра видны области потепления в северной Европе и похолодание в области нынешних ледников Северной Америки. Все это четко указывает на произошедшее 42 тысячи лет назад изменение климата. Авторы назвали его событием Адамса, в честь писателя Дугласа Адамса и его числа 42 — «ответа на главный вопрос жизни, вселенной и всего такого». 

Для солнечной активности характерны также эпизодические выбросы высокоэнергетических частиц в течение одного–двух дней. Во времена экскурсии Лашампа на низких широтах это приводило к усилению ионизации стратосферы на несколько порядков (в 104–108 интенсивнее современной). Также возрастала ионизация нижних слоев атмосферы до 50 раз. Заметное полярное сияние могло охватывать всю планету. 

Сияние по всему небу и обжигающее излучение в эти короткие дни солнечных вспышек, повышенный ультрафиолет в течение солнечных минимумов сказались не только на климате. К примеру, близко по времени к событию Адамса чаще появляется наскальная живопись и отпечатки ладоней, сделанные охрой. Это резкое изменение в поведении наших предков по всему миру сопровождается более частым проживанием в пещерах. Вероятно, они прятались от травмирующего ультрафиолетового излучения, а применение охры могло быть тоже в первую очередь защитой от излучения. Через тысячу лет после смены полюсов, но все еще при ослабленном поле, произошло до сих пор не объясненное вымирание неандертальцев, а в Европе распространилась одна из самых ранних ориньякская культура Homo sapiens.

«Похоже, что событие Адамса — это яркая климатическая, экологическая и археологическая граница, которая ранее оставалась незамеченной. Более того, это не единственное подобное событие. К примеру, еще одна хорошо известная экскурсия полюсов Моно 34 тысячи лет назад сопровождалась интенсивным вымиранием крупных животных Евразии. Раскрытые в этой работе детали древнего события подтверждают важную роль нередкой по геологическим масштабам смены магнитных полюсов планеты для развития жизни на ее поверхности», — рассказывает Ирина Миронова, кандидат физико-математических наук, руководитель по проекту РНФ, старший научный сотрудник Санкт-Петербургского государственного университета.​
Коллектив авторов работы включает представителей Австралии, Новой Зеландии, Англии, США, Швейцарии, Швеции, Германии, Китая и России. 

Картинка: ​Климатические изменения в период совпадения ​ослабленного поля ​и минимумв солнечной активности. ​Показаны температурные аномалии земной поверхности. Цветовая шкала в Кельвинах (о К)​​. ​​Источник: ​Cooper ​et.al./Sclence, 2021​ 

Источники

Ученые выявили древнюю экологическую катастрофу, отвечающую "на главный вопрос жизни, вселенной и всего такого"
Российский научный фонд (rscf.ru), 19/02/2021
Выявлена древняя экологическая катастрофа, отвечающая на главный вопрос жизни
Российская газета (rg.ru), 19/02/2021
Инверсию магнитного поля Земли обвинили в вымирании неандертальцев
Российский научный фонд (rscf.ru), 19/02/2021
Инверсию магнитного поля Земли обвинили в вымирании неандертальцев
Российский научный фонд (рнф.рф), 19/02/2021
Геомагнитная катастрофа из далекого прошлого
Иркутская торговая газета (irktorgnews.ru), 20/02/2021
Вскрылись возможные последствия ослабления магнитного поля Земли: радиация выжжет глаза
Московский Комсомолец (mk.ru), 23/02/2021
Ученые выявили древнюю экологическую катастрофу, отвечающую "на главный вопрос жизни, вселенной и всего такого"
Индикатор (indicator.ru), 21/02/2021
Ученые выявили древнюю экологическую катастрофу, отвечающую "на главный вопрос жизни, вселенной и всего такого"
Seldon.News (news.myseldon.com), 21/02/2021
Ученые выявили древнюю экологическую катастрофу, отвечающую "на главный вопрос жизни, вселенной и всего такого"
MSN (msn.com), 21/02/2021
Инверсию магнитного поля Земли обвинили в вымирании неандертальцев
Вестник Отделения наук о Земле РАН (onznews.wdcb.ru), 26/02/2021

Похожие новости

  • 12/02/2021

    Санкт-Петербург и Якутия создадут совместную лабораторию для исследования флоры Арктики

     Научные учреждения Санкт-Петербурга и Якутии в рамках Научно-образовательного центра (НОЦ) "Север" до конца года создадут лабораторию по исследованию флоры Арктики. Об этом 11 февраля сообщили в пресс-службе администрации Петербурга.
    929
  • 25/03/2021

    Россия начинает имитацию полета на Луну на корабле «Орлёнок»

    Россия «экстренно летит на Луну» уже в апреле 2021 года. Точнее, форсирует очередную длительную изоляцию, моделирующую полет к нашему естественному спутнику в стенах Института медико-биологических проблем РАН.
    458
  • 21/12/2020

    Учёные РФ и Франции выяснят, как пожары могут изменить экосистемы мира

    ​​Двое молодых учёных ТГУ – сотрудники лаборатории «БиоГеоКлим» Артём Лим и Дарья Кузьмина на протяжении двух месяцев работали в одном из ведущих научных центров Франции – Обсерватории Миди-Пиринейз.
    571
  • 21/09/2021

    До 60 млн рублей смогут получить красноярские учёные на реализацию проектов в рамках региональных конкурсов РНФ

    Российский научный фонд совместно с Красноярским краевым фондом науки объявил о старте двух региональных конкурсов, направленных на поддержку фундаментальных и поисковых научных исследований. Общий объём финансирования научных проектов составит до 60 млн рублей.
    2687
  • 11/12/2020

    Почему земля вкусная: ученые ТПУ ищут "рецепт" от загадочных болезней

    ​​​Ученые Томского политеха (ТПУ) отправились в экспедицию на Алтай, где будут методами биогеохимии изучать причины геофагии (поедания почвы) животных. Такие исследования прошли в Приморье и предстоят в Забайкалье, в комплексе они расскажут, как окружающая среда и геология местности влияют на живые организмы.
    703
  • 29/03/2021

    Российские учёные призвали увеличить господдержку исследований Арктики

    ​23–24 марта на цифровой платформе Synergy.Online прошла Всероссийская научно-практическая конференция «Будущее арктической архитектуры. Комфортное проживание человека в Арктике». Мероприятие провёл научно-образовательный консорциум «Будущее арктической архитектуры и динамика климата», в который входят семь российских вузов.
    462
  • 29/12/2020

    Наталья Гусева: «2020 год потребовал самоотверженности и готовности к переменам»

    ​Директор Инженерной школы природных ресурсов ТПУ Наталья Гусева поделилась результатами, которых достиг коллектив школы в 2020 году, и рассказала о целях и задачах на будущий год.​   Уходящий год стал точкой отсчета новой реальности для всего мира, и, чтобы в нее «встроиться», нам пришлось многое пересмотреть и изменить в своей деятельности.
    1825
  • 18/02/2021

    Дышать станет легче: клапан принудительной очистки воздуха запатентовали в ТИУ

    Оптимизировать систему вентиляции и улучшить качество воздуха дома и в офисе поможет клапан принудительной вентиляции с очисткой воздуха. Патент на изобретение в январе 2021 года получила кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры Техносферной безопасности Тюменского индустриального университета Наталья Литвинова.
    651
  • 02/03/2021

    Состоялся форум «Экологичный Новосибирск»

    ​Завершился второй общественный форум «Экологичный Новосибирск». В пространстве ГПНТБ СО РАН и на online платформе объединились новосибирцы и гости города с целью научить и научиться сохранять состояние окружающего мира.
    677
  • 26/07/2021

    «Движущая сила науки – интерес»: физик из США в Томске изучает озон

    ​Профессор университета Центральной Флориды (США) Вячеслав Кокоулин приехал в Томский госуниверситет для работы над проектом «Озон: радиационные свойства на пороге диссоциации, процессы формирования, релаксации и распада; спектроскопическое обеспечение для моделирования спутниковых наблюдений».
    442