41000年前宇宙射线穿过地球大气层：Laschamps之旅的新发现

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41000年前宇宙射线穿过地球大气层：Laschamps之旅的新发现。来源：CC0公共域

（）据欧洲地球科学联盟：地球的磁场保护我们免受危险的太空辐射，但它并不像我们想象的那样永久。欧洲地球科学联盟大会上的科学家们提供了关于41000年前一次“漂移”的新信息，当时我们星球的磁场减弱，有害的太空射线轰炸了地球。

地球的磁场使我们的星球免受流经太空的宇宙辐射的冲击，同时也保护我们免受太阳向外投掷的带电粒子的伤害。但是地磁场并不是静止的。磁北不仅会摆动，偏离正北（地理上定义的位置），而且偶尔会翻转。在这些反转过程中，北变南，南变北，在此过程中，磁场强度减弱。

但也有一种叫做磁场偏移的现象，即磁场强度减弱的短暂时期，我们熟悉的偶极子（或两个磁极）可能会消失，取而代之的是多个磁极。大约41000年前发生的拉尚之旅是研究得最好的一次。它的特点是磁场强度低，这意味着对地球表面免受有害太空射线的保护较少。低磁场强度的时期可能与生物圈的重大动荡有关。

为了了解宇宙射线何时猛烈轰击地球表面，科学家们可以测量冰和海洋沉积物岩芯中的宇宙成因放射性核素。这些特殊的同位素是由宇宙射线和地球大气层之间的相互作用产生的；它们是由宇宙射线产生的，因此它们是宇宙成因的。

古磁场强度较低的时候——屏蔽较少——应该与大气中宇宙成因放射性核素产生率较高有关。德国波茨坦GFZ的研究员桑贾·帕诺夫斯卡将于下周在2024年欧洲地球科学联盟大会上介绍她关于拉尚普远足期间古磁场强度与宇宙成因核素之间关系的发现，重点是太空气候。

像铍-10这样的宇宙成因放射性核素的变化提供了地球古地磁强度如何变化的独立指标。事实上，帕诺夫斯卡发现，在拉尚普斯漂移期间，铍-10的平均生产速率比现在的生产速率高出两倍，这意味着磁场强度非常低，大量宇宙射线到达地球大气层。

为了从宇宙成因放射性核素和古地磁数据中获取更多信息，帕诺夫斯卡使用这两个数据集重建了地磁场。她的重建表明，在Laschamps漂移期间，当磁场急剧减少时，磁层收缩，“从而减少了对我们星球的屏蔽，”她说。

“了解这些极端事件对其未来的发生、太空气候预测以及评估对环境和地球系统的影响至关重要。”