Co prozradil tisíciletý strom o selhání magnetických pólů Země?

Jak se na živých organismech podepsalo prohození zemských pólů před 42 tisíci lety, se vědci jen dohadují. Do jejich teorií vneslo světlo zkoumání kmene damaroně jižního (maorsky kauri), který na Novém Zélandu v té době rostl. Strom rostoucí po 1 700 let odhalil, že se mimo jiné zvýšila radiace.

V roce 2019 na Novém Zélandu kopali základy pro elektrárnu, když bagristé v bažině narazili na 60tunový kolos kmene stromu damaroně jižního. Jde o největší druh na ostrovech, nalezený exemplář byl navíc pořádně starý a hlavně zachovalý. Z jeho letokruhů se proto dalo pomocí radiouhlíkové metody zjistit, kdy přesně ke změně pólů země došlo.

Magnetické pole Země je vytvářeno prouděním roztaveného železa ve vnějším jádru, které je náchylné k chaotickým výkyvům, které pole nejen zeslabují, ale také způsobují, že se póly pohybují a někdy úplně překlopí. Magnetické orientace minerálů v hornině zaznamenávají dlouhotrvající zvraty, ale nemohou zachytit detaily převrácení trvajícího stovky let, jako tomu bylo před 42 tisíci lety. Toto období se nazývá Laschampská událost.

Radioaktivní uhlík odhalil „vypnutí“ magnetického pole

Jako marker těchto změn posloužil radioaktivní uhlík-14, který má specifický poločas rozpadu a funguje takřka jako hodiny. Tento izotop v organismech vzniká, když kosmické záření –⁠ nabité částice z vesmíru –⁠ proklouzne kolem magnetického pole a projde atmosférou. Pokud je magnetické pole země slabé, v organismech se vytvoří tím více radioaktivního uhlíku. Tým použil radiouhlík k datování dřeva damaroně tak, že ho srovnal s radiouhlíkovými záznamy z jeskyní v Číně. Měřením jemnějších změn uhlíku-14 v letokruzích sledovali, jak se jeho produkce měnila v průběhu 40letých intervalů, během nichž magnetické pole sílilo a sláblo.

Výkyvy v radiouhlíku ukázaly, že magnetické pole zesláblo na pouhých 6 procent dnešní hodnoty před 41 600 až 42 300 lety. To byla chvíle, kdy se póly prohodily a poté magnetické pole opět zesílilo asi na 28 procent dnešní hodnoty, než po 500 letech znovu téměř zmizelo a póly se vrátily do původního stavu. Nejen že se v tu dobu takřka vypnul štít země před kosmickými paprsky, zesláblo také slunce. Podle vzorků z ledovců dosahovalo v té době svého minima. To však znamená, že byla slabá také jeho heliosféra, která chrání před kosmickými paprsky.

Opravdu vedla výměna pólů ke katastrofě?

Tehdejší objem kosmického záření by dokázal nabít atmosféru tak, že by vyřadila z provozu elektrickou síť a vykouzlila by polární záři i v tropech. Vědci na základě svých poznatků vytvořili klimatický model, který ukazuje, že by kosmické záření zničilo ozonovou vrstvu chránící před teplem ultrafialových paprsků. Podle závěrů studie se následkem ochlazení ve velkých výškách změnily směry větrů, což vedlo k ochlazení Severní Ameriky a oteplení v Evropě. Mohlo to vést k vyhynutí velkých savců v Austrálii a neandrtálců v Evropě a přesun lidí směrem k životu v jeskyních, kde se chránili před ultrafialovým zářením.

V tomto ohledu je podle jiných výzkumníků studie až příliš spekulativní. V ledovcích z Grónska se v této době nedají pozorovat žádné výrazné změny v teplotách, které by byly pozorovatelné, i kdyby se oteplily jen tropy. S dobou před 42 000 lety se také nespojují žádné výrazné milníky v procesu lidské evoluce. K čemu přesně vedlo prohození pólů a oslabení magnetického pole, tak není jisté.

Autorský článek Kláry Šubíkové s využitím informací ze Science a Smithsonian Magazine