地球，是宇宙中人类已知唯一存在生命的天体，堪称宇宙中最大的古迹之一。
但是，在几亿年前，地球履历了一次大概是扑灭性的灾难——磁场差点消散了，只剩下了可怜的 10%。
要知道，火星之以是没有生命的存在，一个告急的缘故原由就是火星的磁场“真真正正”地消散了，无法免受太阳风的直接打击。
来自罗切斯特大学（University of Rochester）科学家及其相助者的最新研究表现，地球的磁场在 5.5 亿年前秘密地开始规复，使得地球克制了犹如火星的运气。
相干研究论文以“Early Cambrian renewal of the geodynamo and the origin of inner core structure”为题，已发表在《天然通讯》（Nature Communications）上。
是什么导致磁场反弹？
在我们脚下约莫 1800 英里的地方，地球外核旋转的液态铁产生了地球的掩护磁场。这个磁场是看不见的，但对地球外貌的生命至关告急，由于它掩护地球不受太阳辐射的太阳风的影响。
然而，约莫在 5.65 亿年前，磁场强度降落到本日的 10%。
荣幸的是，磁场又秘密地“反弹”了返来，在地球上多细胞生物的寒武纪大发作之前规复了强度。
这种“反弹”发生在几千万年间——在地质时间尺度上黑白常快速的——而且与地球固体内核的形成相符合，这表明内核大概是一个直接缘故原由。
图｜地球的内部结构（泉源：维基百科）
罗彻斯特大学地球与环境科学系地球物理学传授、艺术、科学与工程学院院长 John Tarduno 说：“内核非常告急。”“就在内核开始增长之前，磁场处于瓦解的状态，但一旦内核开始增长，磁场就会重新天生。”
研究职员确定了内核汗青的几个关键日期，包罗对其年岁的更准确估计。这项研究提供了有关地球的汗青和将来演化、地球怎样成为宜居行星以及太阳系其他行星演化的线索。
罗彻斯特大学的研究职员使用古地磁确定了地核汗青上的这两个关键日期，他们以为地核规复了地球上生命发作前的磁场。
解码古代岩石中的信息
地球是太阳系中由内及外的第三颗行星，主体包罗岩石圈、地幔、熔融态金属的外地核以及固态金属的本地核，并拥有由外地核产生的地磁场。
图｜太阳系（泉源：维基百科）
由于磁场与地核的关系，科学家们几十年来不停试图确定地球磁场和地核在整个地球汗青上是怎样厘革的。由于地核中物质的位置和极度温度，他们无法直接丈量磁场。
荣幸的是，被移动到地球外貌的矿物含有微小的磁颗粒，这些磁颗粒在矿物从熔融状态冷却时锁定了磁场的方向和强度。
为了更好地搞清晰内核的年岁和生长，研究团队使用二氧化碳激光器和实验室的超导量子干涉装置（SQUID）磁强计来分析岩石斜长岩中的长石晶体。这些晶体内部有微小的磁针，是美满的磁记载器。
通过研究晶体中锁住的磁场（即古地磁），研究职员确定了地核汗青上两个新的告急日期：
- 5.5 亿年前：在此之前的 1500 万年前，地球磁场险些瓦解，此时开始快速更新。研究职员将磁场的快速更新归因于固体内核的形成，内核为熔融的外核充电，并规复了磁场的强度。
- 4.5 亿年前：生长中的内核结构发生厘革，最内部和最外部内核之间的边界形成。由于地表的板块构造，这些内核的厘革与上覆地幔结构的厘革险些发生在同一时间。
图｜没有地核；约莫在 5.5 亿年前，内核开始生长；约莫在 4.5 亿年前，最外层和最内部内核边界形成。
“由于我们更准确地圈定了内核的年岁，我们可以探索如今的内核实际上是由两部门构成的究竟。”“地球外貌的板块构造运动间接地影响了地核，而这些运动的汗青也深深印在了地核的结构中。” Tarduno 说。
克制类似火星的运气
更好地明白内核和磁场的动态和增长具有告急的意义，不但可以显现地球的已往和猜测它的将来，而且也可以显现其他行星大概形成磁场并维持生命所需条件的方式。
研究职员以为，以火星为例，火星曾经就有一个磁场，但厥后消散了，使得火星很轻易受到太阳风的影响，导致火星外貌没有海洋。
固然还不清晰没有磁场是否会导致地球遭遇同样的运气，但研究职员表现，“如果地球的磁场没有再生，地球肯定会失去更多的水。”“地球会比如今干燥得多，会非常差别。”
就行星演化而言，这项研究夸大了磁场的告急性以及维持磁场的机制。
“这项研究确实夸大了须要有一个像不停增长的内核如许的东西，在行星的整个生命周期（几十亿年）中维持磁场。” Tarduno 说。
参考链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-022-31677-7
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编辑：牧鱼 |
