時々、シールドが弱まってぐらつき、宇宙線が大気中を襲い、粒子のシャワーが発生し、生物圏に大混乱を引き起こす可能性があると科学者は述べています。これは、 41,000年前のいわゆるラシャン現象を含め、地球の歴史の中で何度も起こりました。
宇宙線は、相対論的な速度で空間を通過する高エネルギー粒子、通常は陽子または原子核です。通常、それらは惑星の磁気シールドによって宇宙にそらされ、地球から遠ざけられます。ただし、このシールドは自然現象であり、その強度は変動し、向きも変動します。これが起こると、宇宙線が地球の大気に衝突します。
これにより、宇宙生成放射性核種と呼ばれる二次粒子のシャワーが生成されます。これらの同位体は堆積物や氷床コア、さらには樹木などの生物の構造にも組み込まれています。これらの同位体には、カルシウム 41 や炭素 14 など、さまざまな種類があります。
同位体には安定なものもあれば、放射性同位体もあります。放射性物質の半減期は、わずか 20 分 (炭素 11) から 1,570 万年 (キセノン 129) の間で変化します。
地球のシールドが弱まると、より多くの同位体が惑星の表面に到達し、堆積物や氷の中に蓄積します。これらのコアと堆積物を研究することで、科学者は磁気シールドの歴史を解明することができます。
地球の磁気シールドの変化
この磁気シールドの観察は、地球が 4 万 1,000 年前に地磁気の移動または逆転を経験したことを示しています。これは、地磁気異常がその発生を明らかにしたフランスのラシャン溶岩流にちなんで、ラシャンツアーまたはイベントと呼ばれています。
数十万年ごとに、地球の磁極は反転します。北が南になり、その逆も同様です。これらの大規模なイベントの間には、エクスカーションと呼ばれる小規模なイベントが開催されます。遠足中、ポールはしばらくの間、場所を変えずに移動します。
このエクスカーションは地球のシールドを弱め、数千年から数万年続く可能性があります。これが起こると、より多くの宇宙線が大気中に衝突し、より多くの放射性核種が生成され、地球に落下します。
科学者は古地磁気の研究において特定の放射性同位体に焦点を当てることがよくあります。ベリリウム 10 の半減期は 136 万年と比較的長く、土壌表面に蓄積する傾向があります。
科学者たちはラシャンの最後の遠足について何を語っているのでしょうか?
Sanja Panovska は、GFZ ポツダムの研究者で、地磁気を研究しています。最近開催された欧州地球科学連合（EGU）2024年総会で、パノフスカ教授はラシャン探訪に関する新たな研究を発表した。彼は、ラシャンのツアー中に、Be 10 の生産量が通常の 2 倍であることを発見しました。
ラシャンエクスカーションをより深く理解するために、パノフスカ氏は宇宙生成放射性核種と古地磁気データを組み合わせて、当時の地球の磁場を再構築しました。彼はさらに、フィールドの強度が減少すると、フィールドも縮小することを発見しました。
通常磁場から反転磁場への移行には約 250 年かかり、反転磁場は約 440 年間維持されました。移行中、地球のシールドは通常の強度のわずか 5% に減少しました。完全に反転したときの強度は通常の約 25% でした。この弱体化により、より多くの Be 10 や他の宇宙生成性放射性核種が地表に到達することが可能になりました。
これらの放射性核種は、堆積物や氷に蓄積するだけではありません。それらの中には放射性物質も含まれています。シールドの弱体化によりオゾン層も弱まり、より多くの紫外線が地表に到達することが可能になりました。高高度の大気も冷え、風の流れが変化した。これは地球の表面に劇的な変化を引き起こした可能性があります。
これらの理由から、ラシャンプスの出来事は、ネアンデルタール人の絶滅、オーストラリアの巨大動物の絶滅、さらにはロックアートの出現と関連付けられています。これらの関連性は科学的な精査に耐えられませんでしたが、それはラシャンのような出来事が危険ではないという意味ではありません。もし今それらが発生すれば、私たちの送電網は破壊され、地球の赤道地域はオーロラで輝くでしょう。
パノフスカ氏は述べた。
科学者たちは、磁気シールドが静的なものではないことを学びつつあります。異常があります。そのうちの 1 つは、地球に近い磁場が弱くなる南大西洋異常地域です。衛星がこの領域を通過すると、より高レベルの電離放射線にさらされます。
この異常は地球深部の緻密な岩石の貯留によって引き起こされている可能性があり、磁気シールドの複雑さを示しています。科学者たちは、磁気シールドが弱い場合に宇宙線が生命にどのような影響を与えるのかを確信していません。
これらが時間的に一致している場合、絶滅をラシャンの遠足のような出来事と関連付けたくなる誘惑に駆られます。しかし、極は何度も移動し、弱くなり、逆転しましたが、生命は依然としてここに存在し、繁栄し続けています。
ニュース参照:
Panovska S.地磁気場の長期的変化: 最近の進歩、課題、および応用。 EGU総会2024。
