6亿年前地球磁场的崩溃可能促进了生命的进化

这颗行星的磁场可能在大约 6 亿年前就已经崩溃，导致了一次重大的氧化事件，或许还导致了超强进化。

地球磁场的近乎崩溃可能为生命超越微观阶段的进化铺平了道路。 

对南非和巴西古代岩石的新研究表明，地球磁场在大约 5.91 亿年前经历了一次严重减弱。这对应于被称为埃迪卡拉纪的时期（约 6.35 亿至 5.41 亿年前），当时大气和海洋可能变得更加富含氧气，生物进化得更大、更强大。比以前的生命形式更具移动性。新发现表明，磁场的减弱使氧气增加，进而导致了进化的新阶段。

“如果我们是对的，那么这将是进化中一个相当深刻的事件，”研究负责人、纽约罗切斯特大学的行星科学家约翰·塔尔杜诺 (John Tarduno) 告诉《生活科学》。 

塔尔杜诺补充说，这些发现可能对其他行星上生命的产生方式产生影响，并强调了地球深处的地质影响大气和表面的方式。 

地球磁场是由地球富含铁的核心的运动驱动的。如今，该场的强度归功于外部液体核心的搅动，这种搅动是由固体内核以每年约一毫米的速度结晶时释放的热量驱动的。 

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然而，在内核凝固之前，地球已经有了一个磁场，该磁场是由完全液态的核心的搅拌驱动的，向地幔或中间层释放热量。随着时间的推移，随着地核冷却以及地幔与地核之间的温差缩小，这种热量释放的效率变得越来越低，从而减少了搅拌，从而削弱了磁场。 

研究人员发现，5 月 2 日发表在《通讯地球与环境》杂志上的这项新研究表明，这种减弱在 5.91 亿年前达到了最严重的程度，当时的强度比今天弱了 30 倍。他们通过研究地球表面下方形成的岩石中的微小晶体来确定这一点。岩石和晶体经过数万到数十万年的冷却，捕捉到了该时期磁场强度的平均图像。 

在年龄刚刚超过 20 亿年的岩石中，磁场的强度与今天差不多。塔杜诺说，这表明埃迪卡拉系周围液体核心的传热开始减弱。

“当我们到达埃迪卡拉纪时，这个领域已经到了最后的阶段；它正在消亡，”他说。

他说，在某个时候，磁场可能会完全消失。但随后，随着核心开始结晶，新的磁场驱动器启动，拯救了磁场。 

塔杜诺说，大约 2600 万年的弱场强与埃迪卡拉氧化期重叠，这可能并非巧合。磁场像一条保护毯一样包裹着地球，但在北极和南极，磁力线直接进入太空。当磁场较弱时，两极周围的开放区域就会扩大。该间隙允许氢分子逃逸到太空中。氢分子越少，意味着与氧结合的分子就越少，从而转化为大气和海洋中更多的游离氧。 

这种额外氧气的突然供应可能使生物体有机会变得更大并变得更灵活。 

地球的时机可能很幸运。塔尔杜诺说，如果磁场保持太弱的时间太长，暴露在无屏蔽的太空中就会夺走地球上的大部分水。 

“我们需要地球磁场来保存地球上的水，”他说，“但有趣的是，在埃迪卡拉纪时期，真正微弱的磁场可能有助于加速进化。”