一直以來的研究認(rèn)為，源于星球內(nèi)核的地球磁場(chǎng)，在我們的星球周圍形成了一個(gè)保護(hù)罩，使我們的星球免受太陽輻射、風(fēng)、宇宙射線和溫度的劇烈波動(dòng)，變成現(xiàn)在適宜居住的樣子。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

但新研究發(fā)現(xiàn)，在5.91億年前，地球磁場(chǎng)經(jīng)歷了一次近乎崩潰的過程，而恰恰是這個(gè)危機(jī)，使得地球生命進(jìn)化樹突然形成了復(fù)雜又蓬勃的發(fā)展。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

這項(xiàng)研究于5月2日發(fā)表在《通訊地球與環(huán)境》雜志上。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

地球磁場(chǎng)的形成EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

科學(xué)家認(rèn)為，太陽系是在45億年前的一個(gè)太陽星云內(nèi)形成的。按照美國(guó)宇航局（NASA）的說法，當(dāng)塵埃云從附近的超新星事件中坍塌時(shí)，由此產(chǎn)生的物質(zhì)形成了一個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓盤，最終產(chǎn)生了我們的太陽和行星。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

研究表明，地球的磁場(chǎng)是在地球誕生之初的3億年中形成的，起初磁場(chǎng)較弱。大概在35億年前，地球有了內(nèi)核，磁場(chǎng)變強(qiáng)了。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

那時(shí)候的地球內(nèi)核是軟內(nèi)核，即液體狀熔融金屬，隨著自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，被行星引力激蕩，產(chǎn)生了強(qiáng)大的攪動(dòng)和翻騰，由此生出一個(gè)看不見的磁泡，包圍著地球，防止大氣層被太陽風(fēng)吹走，地球也因此形成了大面積的海洋。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

在幾十億年時(shí)間里，海洋都靜悄悄的。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

地球磁場(chǎng)的演變EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

地球磁場(chǎng)的強(qiáng)度會(huì)在某個(gè)時(shí)間、某個(gè)地區(qū)，產(chǎn)生波動(dòng)，這些波動(dòng)被記錄在巖石中的晶體中，可以探測(cè)晶體中的微小磁性粒子，鎖定地球磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

2019年對(duì)加拿大魁北克的巖石研究發(fā)現(xiàn)，5.65億年前地球的磁場(chǎng)比現(xiàn)在弱10倍。巴西南部一處有5.91億年歷史的巖石中包含的信息表明，磁場(chǎng)比今天弱了30倍。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

總的來說，經(jīng)過數(shù)十億年翻騰的液體，產(chǎn)生磁場(chǎng)的效率越來越低，在5億多年前的埃迪卡拉紀(jì)，地球軟內(nèi)核所產(chǎn)生的磁場(chǎng)已經(jīng)奄奄一息，包住地球的磁泡幾乎崩潰。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

幸運(yùn)的是，地球軟內(nèi)核內(nèi)的鐵開始在行星中心冷卻結(jié)晶，形成了現(xiàn)在的固體內(nèi)核。由于金屬在固體和液體情況下產(chǎn)生磁力的方式不同，在冷卻固化的過程中，地球磁場(chǎng)逐步又開始反彈增強(qiáng)。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

研究小組檢查了南非20多億年前的類似巖石，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)地球的磁場(chǎng)已經(jīng)恢復(fù)到和今天一樣強(qiáng)。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

磁場(chǎng)危機(jī)中的生機(jī)EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

埃迪卡拉紀(jì)幾乎崩潰的磁泡，卻正好和生命樹開始進(jìn)化突變的時(shí)間相吻合，這一巧合堪稱神奇。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

“總的來說，磁場(chǎng)是有保護(hù)作用的。如果我們?cè)诘厍驓v史早期沒有磁場(chǎng)，水就會(huì)被太陽風(fēng)（一股從太陽流向地球的帶電粒子流）從地球上剝離，”紐約羅切斯特大學(xué)地球物理學(xué)教授、這項(xiàng)新研究的高級(jí)作者約翰·塔杜諾說。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

但他指出，隨著磁場(chǎng)減弱，大氣層開始逃逸，最先逃逸的是氫等較輕的氣體。與此同時(shí)，減弱的大氣層讓海洋中的細(xì)菌獲得更多的太陽光合作用，產(chǎn)生更多的氧氣，隨著時(shí)間的推移在水中穩(wěn)定積累。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

這個(gè)過程持續(xù)了至少2600萬年，直接把地球改造成了一個(gè)氧氣含量較高的星球。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

塔杜諾說，最早的復(fù)雜生命的出現(xiàn)與氧氣水平的上升有關(guān)�！拔覀儾⒉毁|(zhì)疑其中一個(gè)或多個(gè)過程同時(shí)發(fā)生。但弱磁場(chǎng)可能使氧合超過閾值，有助于動(dòng)物產(chǎn)生輻射突變（進(jìn)化）�！�EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

一些動(dòng)物可以在低氧氣水平下生存，如海綿和微小動(dòng)物，但體形更大、運(yùn)動(dòng)更復(fù)雜的動(dòng)物需要更多的氧氣。隨著大氣和海洋中氧氣含量的增加，第一批復(fù)雜的動(dòng)物出現(xiàn)在海底。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

這些奇怪的動(dòng)物和今天的地球生物幾乎完全不同，像是異星怪物——有的像壓扁的風(fēng)扇，有的像管子、甜甜圈，還有的像迪金森（Dickinsonia）這樣的圓盤，它能長(zhǎng)到1.4米那么大，還有鼻涕蟲般的金貝拉（Kimberella）。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

埃迪卡拉紀(jì)之后，隨著內(nèi)核生長(zhǎng)，磁場(chǎng)恢復(fù)，一個(gè)升級(jí)版的磁泡把改造后氧氣比例較高的大氣層包在了里面，防曬防干，地球又變得水靈靈的。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

埃迪卡拉紀(jì)之后迎來了生命多樣性爆發(fā)的寒武紀(jì)，在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)，形成了今天我們熟悉的生命之樹的分支結(jié)構(gòu)。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

塔杜諾說，他們的假設(shè)是“可靠的”，但鑒于人們對(duì)當(dāng)時(shí)生活的動(dòng)物知之甚少，證明因果關(guān)系可能需要幾十年的挑戰(zhàn)性工作。EtP新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)