40 tys. lat temu coś stało się z Ziemią. Gigantyczne ilości promieniowania

Ziemia otoczona jest magnetycznym kokonem, który ochrania ją przed atakiem promieniowania kosmicznego przepływającego przez przestrzeń kosmiczną, oraz (o czym częściej słyszymy) przed uderzeniem naładowanych cząstek wyrzucanych przez Słońce. Niejednokrotnie mogliśmy również słyszeć o tym, że pole geomagnetyczne nie jest stacjonarne. Nie tylko potrafi "wędrować", wskutek czego północ magnetyczna nie pokrywa się z północą geograficzną (i zmienia się z czasem), ale także potrafi zupełnie się odwrócić i wówczas północ staje się południem, a południe północą - tak, chodzi o to słynne przebiegunowanie.

Ale jest też jeszcze jedno zjawisko, o którym prawdopodobnie nie słyszeliście. To wypadki pola magnetycznego, które są krótkimi okresami, kiedy intensywność pola magnetycznego maleje, a znane nam dobrze dwa bieguny magnetyczne mogą zaniknąć lub zostać zastąpione wieloma biegunami magnetycznymi. Jednym z najlepiej przebadanych tego typu zjawisk było wydarzenie Laschampa, które miało miejsce 41 tys. lat temu. Niskie natężenie pola magnetycznego oznaczało mniejszą ochronę powierzchni Ziemi przed szkodliwym promieniowaniem kosmicznym.

Ziemia jest jak wielka księga, w której zapisane są przeróżne wydarzenia z jej historii. Trzeba tylko nauczyć się ją czytać. Aby zobaczyć bombardujące Ziemię promieniowanie, naukowcy mogą mierzyć np. kosmogeniczne radionuklidy w rdzeniach lodowych czy osadów morskich. Te izotopy powstają w wyniku interakcji promieniowania kosmicznego z atmosferą ziemską.

Badając dawne wycieczki geomagnetyczne, czyli krótkotrwałe zmiany pola natężenia pola ze zmianą orientacji biegunów do 45 st. od poprzedniej pozycji można zauważyć, że okresy niższego natężenia pola paleomagnetycznego ("paleo", czyli w przeszłości Ziemi) powinny korelować z wyższym tempem produkcji kosmogenicznych radionuklidów w atmosferze.

Sanja Panovska z GFZ (GeoForschungsZentrum) German Research Centre for Geosciences badała radionuklidy, takie jak beryl-10, które są bardzo dobrym wskaźnikiem zmian intensywności paleomagnetycznej Ziemi. Odkryła, że średnie tempo produkcji berylu-10 podczas wydarzenia Laschampa było dwukrotnie wyższe niż obecnie, co oznacza  bardzo niskie natężenie pola magnetycznego, a tym samym dużą ilość promieniowania docierającą do atmosfery.

Zrozumienie tych ekstremalnych zdarzeń jest ważne dla ich wystąpienia w przyszłości, przewidywania klimatu kosmicznego oraz oceny wpływu na środowisko i system ziemski.

---

Literatura źródłowa: Panovska, S.: Long-term changes of the geomagnetic field: recent progress, challenges and applications , EGU General Assembly 2024, Vienna, Austria, 14-19 Apr 2024, EGU24-10977, https://doi.org/10.5194/egusphere-egu24-10977, 2024