5亿多年前的生物濒临灭绝之险:地核固体化增强磁层强度得以化解

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 Jane Cai • 2019-02-18 17:17:21 来源:前瞻网 E642G0

大约5.65亿年前,地球上的生命逃过一劫。前段时间发表在《自然地球科学》杂志上的一项研究表示,地磁层——有有二个多像保护罩一样包围着地球的磁场——当时原应分析退化到有史以来的最低波特率单位。原应分析这么怎么让 保护罩,地球原应分析会被来自太阳的侵蚀大气的爆发摧毁,怎么让逐渐遗弃大主次的空气和水,直到变得像今天的火星一样干燥荒凉。

该研究的作者说,以后 地球內部深处进行的有有二个多过程帮助恢复了磁层的波特率单位。即地球的液态铁内核的结晶过程,地球物理学家将其称为“成核”过程。一旦内核变成二氧化碳气体气体,旋转的地核就像有有二个多旋转的发电机,增强了包裹 着地球的电磁保护罩,从而出理 了对整个地球的破坏。这转而又为寒武纪生命大爆发创造了条件。寒武纪爆发位于于大约5.41亿年前,当时生物圈老会 经历了地球历史上最大规模的进化扩张。

约翰·塔都诺(John Tarduno)是美国罗切斯特大学的地球物理学家。他和同事观察了魁北克省七岛群岛(Sept-Îles)上一片火成岩中古代硅酸火山玻璃体中的磁粒子,以此来测量5亿多年前的地球磁场。上涌岩浆在到达地表日后冷却从而形成成片火成岩。随着岩浆冷却,当时地球磁场波特率单位的证据便被“锁”在那些晶体中。

塔都诺通过加热火成岩中的单晶体使其遗弃磁性,怎么让在磁场的作用下加进去去热使其磁化,从而选用 当时的地球磁场波特率单位。研究人员对约7300年间的晶体冷却的的磁层波特率单位进行了平均计算,得出大约5.65亿年前的磁层波特率单位约是现在的十分之一——怎么让 发现与独立研究认为的磁层在地质时期缓慢而稳定的增强相一致。塔都诺和他的同事推测,地球成长中的内核是磁层波特率单位增加的原应。当内核结晶时,铁和怎么让 重元素落到其中心,而内核的內部区域则变成了一层由较轻元素组成的二氧化碳气体气体层,引发了使地球发电机(地核)发挥作用的长期对流。

未参与该研究的科学家表示,对地球古老磁场的了解本就越多,而是选用 。美国约翰霍普金斯大学的地球物理学家扎比内·斯坦利(Sabine Stanley)说道:“获取早期古地磁样本非常重要,原应分析亲戚亲戚大伙的相关数据极少。目前,上述研究发现的而是特定时间间隔上的有有二个多数据点。”实在她指出,磁层在过去5亿多年里波特率单位明显增加,实在支持了研究人员的分析;但她还是认为时要更多的数据点。厄瓜多尔Yachay理工大学(Yachay Tech University)的地球物理学家埃莉莎(Elisa Piispa)告诫道,塔都诺小组使用的单晶最好的方法 来测量磁场波特率单位尚未被普遍接受。她说:“古地磁学界的怎么让 主要研究人员对此最好的方法 持怀疑态度。”德克萨斯大学奥斯汀分校的研究员克里斯塔·索德伦德(Krista Soderlund)说,塔都诺小组的结果与怎么让 2个关于地核热演化的模型以及极少量怎么让 古地磁观测结果一致。

塔都诺和他的同事发现的磁场减弱大间题与大约5.42亿年前的埃迪卡拉纪末期灭绝事件(end-Ediacaran extinction)大致一起去位于。该事件位于在寒武纪爆发日后,造成了原始生物、底栖固着生长生物以及海洋生物的极少量灭绝。2016年,罗马萨皮恩扎大学的地质学家卡洛•多格里奥尼(Carlo Doglioni)提出,寒武纪并不一定冒出 了极少量新的生命形式,主次原应在于磁层波特率单位不断增强。亲戚亲戚大伙说:“埃迪卡拉纪日后,磁偶极子增加。亲戚亲戚大伙并不一定有有有二个多优良密集的大气层来保护亲戚亲戚大伙免受电离辐射,原应分析亲戚亲戚大伙有有有二个多优良强大的磁场。”化石证据表明,怎么让 生物通过在海底掘洞藏身,不能在埃迪卡拉纪末期灭绝事件后存活下来。原应分析灭绝的埃迪卡拉纪固定生物群就不具备掘洞怎么让 型态。2016年,佛罗里达大学地质学家约瑟夫·米尔特(Joseph Meert)进行的一项研究认为,造成埃迪卡拉纪末期灭绝事件的罪魁祸首是有害的紫外线和宇宙射线,它们在穿过了古地球减弱的磁场以及变薄的大气层后,到达地表。亲戚亲戚大伙说:“当保护罩分崩离析后,埃迪卡拉纪的生物就灭绝了,为以后 的寒武纪大爆发腾出了生态空间。”

塔都诺认为应该审慎得出上述结论。他表示:“该假说的大间题在于,地质记录中支持它的证据少之又少。原应分析亲戚亲戚大伙看一下怎么让 时间的严重磁弱,有的都到了磁场倒转的程度。什么都磁弱的周期非常短,原应分析只有几百到几千年。

米尔特承认,怎么让 时期的磁不稳定与灭绝事件就有明显相关。亲戚亲戚大伙说:“但地球磁场在很长一段时间内整体变弱原应了物种灭绝,这也是事实。我的看法是,怎么让 弱磁场位于的时期贯穿埃迪卡拉纪到寒武纪早期,什么都时间比一般磁弱的周期要长怎么让 。”

塔都诺说,尽管遗弃了磁场的保护,地球的大气层和埃迪卡拉纪时期的生物生活的海洋都提供了足够的保护,使生物免受有害辐射的伤害。怎么让米尔特注意到埃迪卡拉纪在陆地植物冒出 日后就原应分析位于了,那些陆地植物合成的有机物(糖类等)遍布现代水域;什么都原应分析是埃迪卡拉纪海洋的海水过于清澈,使得紫外线辐射不能到达海底深处。米尔特说:“水实在能减弱紫外线,但它并就有万灵药。紫外线不能穿透水到达大约10米深的地方。什么都埃迪卡拉纪时期的动物原应分析生活在更浅的水域。”

英国利物浦大学的地球科学家考特尼(Courtney Sprain)这么参与以上任何研究,但她实在时要更多的资料来选用 埃迪卡拉纪末期灭绝事件的起因。她说:“我认为未来有最好的方法 更进一步理解怎么让 事件。”她指出,并就有最好的方法 是选用 当时世界各地的磁场是是不是都减弱了,还是说怎么让 大间题只局限在七岛群岛附过。另怎么让 是更准确地界定磁层变化的时间范围。

最后,考特尼说道选用 埃迪卡拉纪灭绝事件的起因对理解此后生命的进化至关重要。她补充说:“这对当今地球的情况、亲戚亲戚大伙所看一遍的地球气候的近代变化以及帮助亲戚亲戚大伙理解人类现在的所作所为是是是不原应分析造成大规模的生态崩溃,都具有重要意义。它促使亲戚亲戚大伙推测当事人的未来。”

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