太阳黑子AR3165释放出巨大的冲击波 撕开了地球的磁场

太阳黑子AR3165释放出巨大的冲击波撕开了地球的磁场这是因为任何太阳风或其他太阳能通过并与我们的大气层相互作用，可能造成GPS等通信系统无法使用。导致地球磁场空洞的冲击波被认为来自一个被称为AR3165的太阳黑子，该黑子最近在12月14日爆发了8个太阳耀斑。这些耀斑造成了大西洋上空无线电信号的大规模中断，我们可能会再次看到这种情况，这取决于地球磁场需要多长时间来自我修复。令人欣慰的是，地磁出现的异常并不会持续。当太阳风和耀斑击中我们星球的磁场时，这些事件经常发生，所以我们磁场中出现的洞并不罕见，它们往往在几小时内就会自愈。然而，期间如果有任何太阳能量通过，它就会对我们的无线电信号造成破坏。虽然地球磁场中最近的这个洞可能不是那么危险，但有一些太阳耀斑和日冕物质抛射会造成更大的问题。有些，如果足够强大，可以干扰主要城市甚至国家的GPS、无线电和其他重要信号。而且，由于太阳的活跃程度仍在上升，因此必须密切关注空间天气。太阳耀斑是一个美丽但可怕的景象，正如美国宇航局捕捉到的太阳耀斑爆发的视频所见。虽然最近的这次耀斑并不像我们看到的一些X-1耀斑那样强大，但它仍然强大到足以在地球的磁场上撕开一个洞。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335795.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335795.htm

如果5亿年以前地球磁场没有崩溃 生命还能够存在吗？

如果5亿年以前地球磁场没有崩溃生命还能够存在吗？艺术家眼中的埃迪卡拉纪--地球磁场最弱的时期虽然磁场大部分时间是稳定的，但也会随着时间的推移而波动。在一项新的研究中，罗切斯特大学的科学家们发现了地球历史上磁场的最薄弱点--但令人惊讶的是，它似乎发生在复杂生命爆发之前，而不是像你想象的那样与大灭绝同时发生。古代矿物中的磁性颗粒可以记录当时的磁场强度。罗切斯特的研究人员测量了长石和辉石晶体中的磁化，将20多亿年前的样本与5.91亿年前的样本进行了比较。他们发现，较早的样本记录到的磁场强度与今天相似，但较年轻的样本表明，当时的磁场强度仅为现在的3%--也就是我们所知的磁场最弱的时候。这种较弱的磁场似乎持续了至少2600万年，然后才开始恢复强度。根据研究小组之前的工作，这正是地球内核凝固并稳定磁场的时间。磁场变弱意味着更多的宇宙辐射深入地球大气层，如果这种情况发生在今天，很可能会引发大灭绝事件。但有趣的是，这一历史低谷可能有助于所有动物祖先的进化。一种生活在埃迪卡拉纪的奇异生物--迪金森尼亚的化石肖树海，弗吉尼亚理工大学从6.35亿年前到5.39亿年前的埃迪卡拉纪是地球生命进化的关键阶段。在这一时期，复杂的多细胞生命形式首次出现，但它们几乎不像我们现在所知的生命--它们看起来像圆盘、管子、扇子、甜甜圈，或者只是软软的"泥袋"。事实上，科学家们甚至搞不清楚这些生物到底是藻类、真菌，还是早期的植物或动物。到了下一个时期，即寒武纪，大多数怪胎似乎都灭绝了。但大约在同一时期，生命形式的多样性出现了大规模爆发，进化树上的几乎所有现代分支都在相对较短的时间内出现。这一事件的主要诱因之一被认为是大气中氧气含量的增加--根据这项新研究，我们可能要感谢磁场的减弱。如前所述，这种浸透会让更多的辐射进入地球大气层，从而让更多的带电粒子剥离氢等原子。如果有足够多的氢原子流失到太空中，那么大气层中的氧原子就会堆积起来，而不是与氢发生反应形成水蒸气。随着时间的推移，空气中的氧气含量就会增加，从而为新生命的诞生提供动力。如果这种看法是真的，那就说明高级生命的进化是非常幸运的。如果磁场没有反弹，地球可能会走上火星的老路。这项研究的作者约翰-塔尔杜诺说："如果在埃迪卡拉纪之后仍然存在异常微弱的磁场，地球可能会与今天这个富含水的星球大相径庭：水的流失可能会使地球逐渐干涸。"该研究成果发表在《自然-通讯-地球与环境》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429692.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1429692.htm

地质学家从格陵兰岛上发现了37亿年前的磁场记录

地质学家从格陵兰岛上发现了37亿年前的磁场记录伊苏阿超级地壳带东北部有37亿年历史的带状铁质地层。资料来源：克莱尔-尼科尔斯一项新的研究还原了37亿年前的地球磁场记录，发现它与今天地球周围的磁场极为相似。这项研究结果发表在今天（4月24日）出版的《地球物理研究杂志》（JournalofGeophysicalResearch）上。如果没有磁场，地球上的生命就不可能存在，因为磁场可以保护我们免受有害宇宙辐射和太阳发射的带电粒子（"太阳风"）的伤害。但是，迄今为止，现代磁场是何时开始形成的还没有一个可靠的日期。研究人员沿着横断面提取样本，以比较35亿年前的火成岩侵入体与周围岩石之间的差异。资料来源：克莱尔-尼科尔斯在这项新研究中，研究人员考察了格陵兰岛伊苏阿含铁岩石的古老序列。当结晶过程将铁微粒锁定在适当位置时，铁微粒可以有效地充当微小磁体，记录磁场强度和方向。研究人员发现，37亿年前的岩石捕捉到的磁场强度至少为15微特斯拉，与现代磁场（30微特斯拉）相当。这些结果提供了从整个岩石样本中得出的地球磁场强度的最古老估计值，与以前使用单个晶体的研究相比，这些结果提供了更准确、更可靠的评估。研究报告的合著者雅典娜-艾斯特（AthenaEyster）站在大片裸露的带状铁质地层前，这种富含铁质的沉积物正是提取古代磁场信号的来源。图片来源：克莱尔-尼科尔斯首席研究员克莱尔-尼科尔斯（ClaireNichols）教授（牛津大学地球科学系）说："从如此古老的岩石中提取可靠的记录极具挑战性，当我们在实验室分析这些样本时，看到原生磁场信号开始出现，这真是令人兴奋。在我们试图确定地球生命最初出现时古磁场的作用时，这是向前迈出的非常重要的一步。"虽然磁场强度似乎一直保持相对稳定，但已知太阳风在过去要强得多。这表明，随着时间的推移，地球表面免受太阳风侵袭的能力增强了，这可能使生命得以移居大陆，离开海洋的保护。地球磁场是由流体外核中的熔融铁混合产生的，内核凝固时受到浮力的驱动，产生了发电机。在地球形成的早期，固体内核尚未形成，因此关于早期磁场是如何维持的问题仍未解决。这些新结果表明，驱动地球早期发电机的机制与今天产生地球磁场的凝固过程具有类似的效率。了解地球磁场强度随时间的变化也是确定地球内部固体内核何时开始形成的关键。这将有助于我们了解热量从地球内部深处逸出的速度，而这对于了解板块构造等过程至关重要。在如此久远的年代重建地球磁场的一个重大挑战是，任何加热岩石的事件都会改变保存下来的信号。地壳中的岩石往往具有漫长而复杂的地质历史，从而抹去了以前的磁场信息。然而，伊苏阿超级地壳带地质独特，位于厚厚的大陆地壳之上，使其免受广泛的构造活动和变形的影响。这使得研究人员能够建立一个清晰的证据体系，支持37亿年前磁场的存在。这些结果还可能让我们对磁场在形成我们所知的地球大气层发展过程中的作用，尤其是大气层中气体的逸散，有了新的认识。目前无法解释的一个现象是，25多亿年前，大气层中失去了不活跃的气体氙。氙气相对较重，因此不可能从大气中简单地飘散出去。最近，科学家们开始研究带电氙粒子被磁场从大气中清除的可能性。未来，研究人员希望通过研究加拿大、澳大利亚和南非的其他古代岩石序列，扩大我们对大约25亿年前地球大气中氧气增加之前的地球磁场的了解。更好地了解古代地球磁场的强度和可变性，将有助于我们确定行星磁场是否是行星表面承载生命的关键，以及它们在大气演化中的作用。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428510.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428510.htm

科学家在9000英尺深处的深海喷口发现能够"感知"地球磁场的细菌

科学家在9000英尺深处的深海喷口发现能够"感知"地球磁场的细菌在深海热液喷口中发现了以顺应地球磁场而闻名的磁传细菌，这扩大了它们的已知栖息地，为了解地球历史和寻找地外生命提供了新的视角。这些细菌在极端条件下的存在，为在火星等其他天体的类似环境中发现它们提供了可能性。(艺术家概念图）磁细菌不仅在地球生态系统中发挥作用，而且在寻找地外生命方面也很有意义。它们存在的证据可以在岩石中保留数十亿年。它们的磁倾角还可以记录磁极随着时间的推移是如何移动的。这一新发现给研究人员带来了希望，磁细菌可能会在更多意想不到的地方被发现，在地球上，甚至可能在火星或更远的地方。磁细菌似乎拥有超能力。就像漫威漫画人物万磁王一样，它们能"感知"地球磁场。这些微小的生物体含有磁小体，即包裹在薄膜中的铁晶体，它们排列成与地球磁场一致的形状，像指南针一样指向细菌。金属硫化物烟囱通常形成同心圆状，内侧是富含铜和铁的硫化物矿物，外侧是富含铁或锌的硫化物矿物。取样的烟囱有100厘米高，但也发现过18层楼高的烟囱。图片来源：2012年，YoheySuzuki这使得细菌沿着地球磁场线的方向向北或向南移动，就像磁轨上的火车一样。作为其生命周期的一部分，它们在自然界碳、氮、磷和其他关键元素的生物地球化学循环中发挥着重要作用。人们在陆地和浅水中对它们进行了深入研究，但很少在深水中进行研究，因为在深水中采集它们是一项挑战。2012年9月，包括东京大学研究人员在内的一个研究小组踏上了前往西太平洋马里亚纳海槽南部的科学考察之旅。他们利用名为"HYPER-DOLPHIN"的遥控潜水器，从水下2,787米（几乎是东京晴空塔高度的4.5倍或纽约帝国大厦高度的6倍多）的热液喷口区域采集到了一根"烟囱"。热液喷口的形成是由于海水渗入地下，最终被岩浆加热到400摄氏度，导致海水沸腾。喷发的海水将矿物质和金属沉积到海洋中，层层叠加形成烟囱，为许多独特的生命形式提供了温暖、丰富的栖息地。细菌中的含铁磁小体就像指南针一样，朝着地球的磁极排列，迫使它们根据所处的半球向北或向南移动。图片来源：2017年，山崎利光"我们发现了生活在烟囱上的趋磁细菌，这是我们始料未及的。由于烟囱的形状，它缺乏这些细菌通常喜欢的清晰、垂直的化学梯度，"东京大学研究生院理学研究科的铃木洋平副教授解释说。"我们收集到的细菌主要含有'子弹'形磁小体，我们认为这是一种'原始'形式，因此推断它们在数千年来没有发生太大变化。事实上，我们发现它们的环境与大约35亿年前的地球早期相似，据估计磁小体细菌的祖先就是在那时出现的。"使用磁铁从烟囱边缘收集细菌。研究小组随后检查了基因数据，发现它们与硝化细菌（Nitrospinae）有关，众所周知，硝化细菌在深海环境中的碳固定过程中发挥着重要作用，但人们并不知道硝化细菌中含有任何磁控细菌群。铃木说："深海热液喷口不仅是独特水下生命的诞生地，也是地外生命的潜在类似栖息地，因此备受关注。我们对细菌进行采样的环境与我们认为的火星在大约30亿年前表面仍有流水时的环境类似。"磁传细菌中磁性颗粒的化石残骸（称为磁化石）可以在岩石中保存数十亿年。这些磁化石可以帮助研究人员拼凑出古老的地磁历史，是寻找地外生命的好帮手。1996年，距今约36亿年的火星陨石AllanHills84001似乎含有类似细菌生命的铁晶化石，引起了全球轰动。这一说法后来遭到广泛质疑，但铃木仍对未来的发现抱有希望："磁控细菌为细菌的早期多样化提供了线索，我们希望它们能在地球之外被发现，也许是在火星或冰冷的卫星上。目前，我们将继续在地球上各种类型和年代的岩石中寻找更多的证据，因为以前认为它们并不栖息在这些岩石中。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1380747.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1380747.htm

地球磁场的扰动可能导致迁徙的鸟类误入歧途

地球磁场的扰动可能导致迁徙的鸟类误入歧途每年，数以百万计的鸟类进行令人难以置信的旅程，往往覆盖数千英里，以到达它们的季节性栖息地。这种年度迁徙是由食物供应的变化、天气模式和繁殖的需要驱动的。根据加州大学洛杉矶分校（UCLA）生态学家最近的一篇论文，地球磁场的干扰可能导致鸟类偏离其迁徙路线，这种现象被称为"流浪"。即使在理想的天气条件下，这种情况也会发生，在秋季迁徙期间尤其普遍。这些发现最近发表在《科学报告》杂志上。随着北美的鸟类数量稳步下降，评估流浪的原因可以帮助科学家更好地了解鸟类面临的威胁以及它们适应这些威胁的方式。例如，在陌生地区的鸟类可能会面临寻找适合它们的食物和栖息地的挑战，并可能因此而死亡。但是，这也可能有利于那些因气候变化而使传统家园变得不适合居住的鸟类，因为它"意外地"将这些动物引入现在更适合它们的地理区域。地球的磁场在南北两极之间，是由地球表面以上和以下的几个因素产生的。几十年来的实验室研究表明，鸟类可以利用它们眼睛中的磁感受器感知磁场。加州大学洛杉矶分校的新研究从生态学的角度为这些发现提供了支持。论文的通讯作者、加州大学洛杉矶分校生态学和进化生物学副教授摩根-廷利说："有越来越多的证据表明，鸟类实际上可以看到地磁场。在熟悉的地区，鸟类可能通过地理特征来目视导航，但在某些情况下，使用地磁更容易。"但是，当这些磁场受到干扰时，鸟类利用地磁场导航的能力会受到损害。例如，这种干扰可能来自太阳的磁场，特别是在太阳活动加剧的时期，如太阳黑子和太阳耀斑，但也可能来自其他来源。"如果地磁场遇到干扰，就像使用一张扭曲的地图，让鸟儿偏离方向，"廷利说。首席研究员本杰明·托内利是加州大学洛杉矶分校的博士生，他与廷利和博士后研究员CaseyYoungflesh合作，将代表152个物种的220万只鸟的数据与地磁干扰和太阳活动的历史记录进行比较，这些鸟在1960年至2019年间被捕获和释放，是美国地质调查局追踪计划的一部分。虽然天气等其他因素可能在导致流浪方面发挥更大的作用，但研究人员发现，在远远超出其预期范围的鸟类被捕获与秋季和春季迁徙期间发生的地磁干扰之间存在强烈的关联。但作者指出，这种关系在秋季迁徙期间尤为明显。地磁干扰对年轻鸟类和它们的长辈的导航都有影响，这表明无论鸟类的迁徙经验水平如何，它们对地磁的依赖是相似的。研究人员曾预计，与太阳活动加剧有关的地磁干扰将与最多的流浪有关。令他们惊讶的是，太阳活动实际上减少了流浪的发生率。一个可能的原因是，太阳扰动产生的射频活动可能使鸟类的磁感受器无法使用，使鸟类只能通过其他线索来导航。"我们认为高太阳活动和地磁干扰的结合导致了秋季迁徙期间迁徙的暂停或转向其他线索，"托内利说。"有趣的是，在白天迁徙的鸟类通常是这一规则的例外--它们受太阳活动的影响更大。"尽管研究人员只研究了鸟类，但他们的方法和发现可以帮助科学家理解为什么其他迁徙物种，包括鲸鱼会在远离其惯常领地的地方变得迷失方向或搁浅。"这项研究实际上是受鲸鱼搁浅事件的启发，我们希望我们的工作能够帮助其他研究动物导航的科学家，"廷利说。为了让观鸟的公众更容易接受这项研究，托内利开发了一个基于网络的工具，实时跟踪地磁条件并预测流浪情况。追踪器在冬季是离线的，但它将在春天再次开始迁徙时再次上线。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346527.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1346527.htm

对地球磁场及板块构造的新研究正挑战现有生命出现理论

对地球磁场及板块构造的新研究正挑战现有生命出现理论佛罗里达州立大学(FSU)一名教员的研究正在帮助揭示更多有关地球上生命起源所需条件的信息。助理教授理查德·博诺(RichardBono)是一个多机构团队的成员，波诺详细解释了该团队的发现及其对板块构造和地球生命起源的影响。板块构造涉及地球表面大板块的水平运动和相互作用。新的研究表明，移动板块构造——被认为是创造宜居行星所必需的——39亿年前地球上并没有发生。图片来源：罗切斯特大学插图/MichaelOsadciw研究表明，地球磁场在3.9至34亿年前是稳定的，这与已知最古老的化石相对应。与从单个地点获取数据的早期研究不同，研究人员测量了在两个独立的古代大陆块的矿物锆石中发现的磁性载体。研究结果表明，磁场在超过5亿年的时间里一直保持稳定且几乎相同。这种不变的场可以用固定不动的大陆来解释，但在地球历史的大部分时间里，构成大陆的岩石板块在地球表面不断运动——这种现象称为板块构造。这一发现有助于我们确定移动板块构造可能何时开始。为什么这很重要？板块构造被认为是地球上生命存在的基本因素之一。当今大陆和海洋以及像盘古大陆这样的超级大陆的构造是由于板块构造造成的。通过岩石地壳的形成和破坏，板块构造被认为可以控制生命所需元素的循环。然而，移动板块构造开始的时间尚不清楚。如果地球上的生命起源于大约38亿年前，那一定是在这个停滞时期。这一发现表明，现代移动板块构造并不是生命起源的必要条件，这扩大了我们对行星宜居因素的理解。那么这项研究如何扩展了我们对地球现有的了解？先前的研究记录了早在42亿年前就存在来自地核的磁场的证据。但该数据仅来自澳大利亚。因为它来自一个大陆，所以无法用它来检测板块运动。这项研究添加了来自不同大陆的新数据，使我们能够研究不同地点场强的相对变化，这有助于推断可能的板块运动。研究人员在分析了在澳大利亚和南非实地考察期间收集的岩石样本，以寻找尺寸小于一毫米的单个锆石颗粒，并在罗切斯特大学的磁屏蔽实验室中通过用激光加热样品颗粒并使用超高灵敏度磁力计测量磁化强度的变化来测量样品的磁化强度，同时还在加拿大地质调查局使用超高分辨率离子微探针测量了每个锆石颗粒的年龄。利用这些新数据，新的统计分析可以将其与现有的板块运动模型进行比较，在新数据集中看到的情况无法用至少过去6亿年来板块构造过程的正常变化来解释。这项研究是由罗切斯特大学教授JohnTarduno领导的多机构共同努力，其他合著者来自加拿大地质调查局、加州大学圣克鲁斯分校、约翰内斯堡大学、威特沃特斯兰德大学、亚利桑那大学、夸祖鲁-纳塔尔省和日本地质调查局。该研究得到了国家科学基金会的支持。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1369461.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1369461.htm