Африканское озеро сохранило историю магнитного поля Земли за 150 тысяч лет

Окруженное деревьями африканское озеро позволило получить данные о магнитном поле Земли за последние 150 000 лет. Исследование было опубликовано в журнале Geochemistry, Geophysics, Geosystems.

Керн породы и осадка, пробуренный со дна озера Чала, живописного кратерного озера на границе Танзании и Кении, содержит записи колебаний магнитного поля планеты. Этот камень также содержит ценную информацию о климате за последние 150 000 лет, когда современные люди мигрировали из Африки на Аравийский полуостров и далее в Европу и Азию.

«Предпринимаются попытки понять, какие условия заставили людей покинуть Африку и заселить остальную часть Евразии», — говорит Анита Ди Кьяра из Национального института геофизики и вулканологии Италии в Риме. Однако, чтобы использовать древние записи осадочных пород для реконструкции прошлого климата, «нам нужны эпохи», — сказала Ди Кьяра. «Нам нужен способ датировать эти осадки».

Вот тут-то и появляются изменения в магнитном поле Земли. Когда формируются горные породы, они фиксируют запись магнитного поля с помощью небольших магнитных кристаллов, которые выравниваются с полем в это время. Большинство этих записей горных пород поступают из районов вблизи полюсов, где эти сигналы сильнее, сказала Ди Кьяра. «Получить экваториальную запись — это нечто особенное», — сказала она.

Ученые, такие как Ди Кьяра, могут сравнивать магнитные изменения в слоях горных пород из одного места, например, озера Чала, со слоями по всему миру, где исследователи уже знают, сколько лет горным породам. Они также могут использовать слои в породе из известных событий для калибровки данных. Например, керн из озера Чала включает слой пепла из супервулкана Тоба, который извергался в Индонезии 74 000 лет назад.

Озеро Чала — это особое место для получения таких данных, сказал Ди Кьяра. Это кратерное озеро, питаемое стоком с окружающих скал и лесов, а не из крупных ручьев или рек. Это означает, что слои на дне озера не перемешиваются разовыми событиями, такими как наводнения. Вместо этого слои аккуратно сложены, сезон за сезоном.

Исследователи обнаружили шесть магнитных экскурсий — временных, иногда локализованных колебаний магнитного поля — в 150 000-летней летописи. Одна из них была аномалией, не наблюдавшейся больше нигде в летописи горных пород, сказала Ди Кьяра. Такие экскурсии могут быть вызваны хаотической циркуляцией во внутреннем ядре Земли или взаимодействиями между твердым внутренним ядром и жидким внешним ядром.

Магнитная экскурсия, вероятно, осталась бы незамеченной для древних жителей Восточной Африки, но сегодня колебания магнитного поля имеют большое значение. Это потому, что магнитное поле защищает планету от солнечного ветра, потока заряженных частиц от Солнца. Более слабое поле означает больше сбоев в работе коммуникаций и электронного оборудования из-за этих частиц.

Исторические данные помогут исследователям предсказать, как будет вести себя магнитное поле. «Они будут очень довольны», — сказала Ди Кьяра.