新西蘭一棵42000年歷史的貝殼杉中的放射性碳有助于揭示地球上一次磁場巨變。圖片來源：JONATHAN PALMER
幾年前，新西蘭一家發電廠破土動工，工人們發掘出了一段遺失的時間記錄：一棵重60噸的樹干。這一樹干來自貝殼杉，后者是新西蘭最大的樹種。這棵有42000年歷史的貝殼杉保存在沼澤中，記錄了地球被顛倒的動蕩時期——至少從磁性上說是這樣。
日前，科學家在《科學》上報告說，隨著地球保護性磁場減弱和兩極翻轉，該樹干和其他幾塊木頭上的放射性碳含量激增。通過模擬這種輻射對大氣的影響，研究小組認為，地球的氣候發生了短暫變化，可能導致澳大利亞大型哺乳動物和歐洲尼安德特人的消失。
“對于地磁變化，我們只知皮毛?！闭撐闹饕髡咧弧⒛习拇罄麃啿┪镳^古DNA研究員Alan Cooper說。
“這項研究不僅詳細確定了地球歷史上最近一次磁交換的時間和強度，同時首次提出可信（盡管是推測性的）證據，表明這些翻轉會影響全球氣候?！狈▏鴼W洲環境地球科學研究與教學中心古人類學家Quentin Simon說。
但一些古氣候科學家對該小組擴展的結論持懷疑態度，稱其他記錄幾乎沒有發現氣候動蕩的痕跡。
地球磁場是由外核的熔鐵流動產生的，后者很容易產生混亂的擺動，這不僅會削弱磁場，還會導致磁極漂移甚至完全翻轉。巖石中礦物的磁性記錄了長期的倒轉，但無法捕捉到持續數百年的翻轉細節。
但是，放射性碳14可以標記較短時間的波動。當宇宙射線（來自外層空間的帶電粒子）滑過磁場并撞擊大氣層時，會產生同位素。它被生物所吸收，其特定半衰期使其成為標準時鐘。該小組使用放射性碳對貝殼杉進行了測年，通過測量年輪中碳14的細微變化，追蹤了隨著磁場減弱和激增而產生的變化情況。
放射性碳的峰值表明，磁場強度在41500年前減弱到現在的6%左右。那個階段磁極翻轉，然后在500年后又翻轉回來。Cooper注意到，不僅是地球的宇宙射線屏障被摧毀了，太陽也一樣。來自冰芯的證據表明，大約在同一時間，太陽經歷了幾次“極小期”，即低磁期。Cooper說，由此產生的宇宙射線使大氣層帶電，其帶電程度足以破壞今天的電網，并在亞熱帶地區產生極光。
為了探究其后果，該團隊運行了一個氣候模型，表明宇宙射線的轟擊會侵蝕臭氧層，減少其通常從紫外線中捕捉到的熱量。團隊成員、瑞士蘇黎世聯邦理工學院博士生Marina Friedel說，高海拔地區的降溫可能會改變風的流動，這反過來會導致“劇烈變化”，包括一個更冷的北美和更暖的歐洲。
而這正是其他科學家認為這項研究過于“投機”之處。格陵蘭島和南極洲的冰芯跨越10萬年，它們記錄了每隔幾千年的明顯溫度波動，但在42000年前它們沒有變化。不過一些來自太平洋的記錄顯示了波動。
丹麥哥本哈根大學冰川學家Anders Svensson說，即使像Cooper及其同事說的那樣，這種變化主要發生在熱帶地區，那它也應該在冰芯中被看到?！拔覀儧]有發現這一點。”
研究小組進一步指出，氣候變化可以解釋42000年前發生的一系列奇怪事件。最值得注意的是，澳大利亞的大型哺乳動物大約在那時滅絕了。尼安德特人從歐洲消失了，精致的洞穴繪畫開始在歐洲和亞洲出現。
不過，英國牛津大學考古學家和放射性碳專家Thomas Higham說，人類進化史上的兩個轉折點都與42000年前的劇變不太一致，并且也都不是突然發生的。他說，“在我看來，將兩者聯系起來，似乎把證據推得太遠了”。（文樂樂）
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