地球磁場是如何翻轉的？細菌告訴你

知識 08-06

我們大部分人將地球的磁場和我們那忠誠的南北極當做理所當然的存在。地磁場就像一塊巨大的條形磁鐵一樣，永遠在這裡保護著我們不受宇宙輻射的傷害，並幫助遷徙動物導航。

地球磁場是如何翻轉的？細菌告訴你

但地球的磁場並不總是這個模樣，它也不會永遠是現在的樣子。事實上，地球的兩極已經開始轉變，研究人員們預測終有一天它們會翻轉，就像過去一樣。

為了理解這對我們而言的意義以及地磁場翻轉出現的時間，科學家們需要了解過去地磁場的模樣。

最好的方法是從沉積岩的磁性礦物中尋找線索，但直到現在，地質學家們仍然找到沉積岩磁化的方法，更別提從中尋求地磁場翻轉的答案了。

現在，俄羅斯的一群科學家們找到證據顯示是古代生活在海里的細菌製造了這些磁性礦物。看樣子它們已經忠誠地堅守著這一磁方向數十億年。

如果這得到了證實，那麼科學家們就能了解這些粒子對磁場有多麼敏感以及它們被製造出來的方法，從而以前所未有的角度來了解歷史上的地球磁場。

來自澳大利亞國立大學的地球物理學者David Heslop並未參與這一研究，他表示：「有了額外的計算，我們能夠估計過去地球磁場的強度。」

研究人員們一直都在懷疑古代生活在海里的細菌才是沉積岩內含鐵豐富礦物質的來源，因為它們常常會拉出磁性顆粒。

令他們為難的是他們之前未能用實驗展示這些微生物拉出來的粒子大到足以保留磁場信息的程度。如果磁性粒子太小，那麼即便一點點熱度都能讓它的磁場翻轉。在室溫下，小粒子的磁定向會不斷地翻轉。

因此在沒有證據證實細菌能製造更長的磁性粒子之前，研究人員們也不確定它們真的就是古岩石里的磁性來源，那麼沉積記錄中的數據也將大打折扣。

為了了解真實情況，俄羅斯團隊採集了普通細菌，並將它們放在一罐水裡，並在罐子內放入古代地球的海洋中可能會有的沉積物(鐵、營養和沙等)。

兩年後，他們檢測了罐子底部的鐵鏽色爛泥，發現這些細菌不僅能產出一堆磁性粒子(比如磁鐵礦、針鐵礦和纖鐵礦)，它們還能製造出長於30納米的粒子，這樣的粒子足以維持一個磁場數十億年。

地球磁場是如何翻轉的？細菌告訴你

這些粒子證實只要科學家們有足夠時間，那麼細菌就能在它們生活的環境中製造越來越大的磁性晶體。這意味著所有磁性細菌屎都將沉積在海底，忠實地記錄著過去地球磁場的模樣，也許未來當地球磁場不可避免地發生翻轉時，我們會知道應該注意哪些方面。

該研究已被發表在Geophysical Journal International上。

[肌肉桃 via ScienceAlert]

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