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

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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

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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

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当地球的磁屏蔽失效时:4.1万年前的宇宙射线入侵

当地球的磁屏蔽失效时:4.1万年前的宇宙射线入侵但是,还有一种情况叫做磁场偏移,在这种情况下,磁场强度会短暂减弱,我们熟悉的偶极(或两个磁极)会消失,取而代之的是多个磁极。大约4.1万年前发生的拉斯汉普斯磁场偏移是研究得最好的一次。它的特点是磁场强度较低,这意味着地球表面对有害太空射线的保护较弱。低磁场强度时期可能与生物圈的重大动荡有关。要想知道宇宙射线何时对地球表面进行了猛烈轰击,科学家可以测量冰芯和海洋沉积物中的宇宙放射性核素。这些特殊的同位素是宇宙射线与地球大气相互作用产生的;它们诞生于宇宙射线,因此它们是宇宙源性的。古地磁场强度较低--屏蔽较弱--的时期应该与大气中宇宙成因放射性核素产生率较高相关联。德国波茨坦GFZ的研究员SanjaPanovska将在下周举行的欧洲地球科学联盟(EGU)2024年大会上,介绍她在拉斯汉普斯考察期间发现的古地磁场强度与宇宙成因核素之间的关系,重点是空间气候。铍-10等宇宙放射性核素的变化为地球古地磁强度的变化提供了一个独立的代用指标。事实上,Panovska发现,拉斯汉普斯偏移期间铍-10的平均生产率是现在生产率的两倍,这意味着磁场强度非常低,大量宇宙射线进入地球大气层。为了从宇宙放射性核素和古地磁数据中获取更多信息,帕诺夫斯卡利用这两个数据集重建了地磁场。她的重建结果表明,在拉斯汉普斯偏移期间,当磁场急剧下降时,磁层缩小了,"从而降低了对我们星球的屏蔽",了解这些极端事件对于未来发生这些事件、空间气候预测以及评估其对环境和地球系统的影响非常重要。要了解有关这项工作的更多信息,Panovska将在EGU2024会议的EMRP3.3会议上作口头报告,时间为欧洲中部时间4月19日星期五14:05-14:15,地点为-2.20室。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427936.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1427936.htm

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40亿年地球生命简史

名称:40亿年地球生命简史描述:世界上第一只眼睛何时出现?根据化石记录,第一只真正的眼睛突然莫名其妙地出现在5.4亿年前,也就是寒武纪大爆发开始的时候,那时候,几乎所有现存的动物门都毫无征兆地出现了。距今2.5亿年的大灭绝中,95%的物种都消失了,随后出现了我们生活的世界。二叠纪大灭绝一下子就抹去了地球上约95%的物种,少数幸存下来的物种中包括现代哺乳动物的祖先和现代鸟类的祖先。最新研究成果表明,生命进化的过程并不如达尔文设想般有序进行,而是在某些瞬间,生命会发生剧烈而壮观的变形,这些喷涌而出的生命新形式改变了整个地球的样貌,并使我们的诞生成为可能。英国生物学家尼克·莱恩用基因科学新发现,书写全新生命史。翻开本书,颠覆你对进化的旧认知。链接:「40亿年地球生命简史」https://www.aliyundrive.com/s/yY6QEVxkaMi大小:14m标签:科普#生命#地球#自然来自:雷锋频道:@shareAliyun群组:@aliyundriveShare投稿:@yunpan_bot

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《40亿年地球生命简史》

名称:《40亿年地球生命简史》描述:世界上第一只眼睛何时出现?根据化石记录,第一只真正的眼睛突然莫名其妙地出现在5.4亿年前,也就是寒武纪大爆发开始的时候,那时候,几乎所有现存的动物门都毫无征兆地出现了。距今2.5亿年的大灭绝中,95%的物种都消失了,随后出现了我们生活的世界。二叠纪大灭绝一下子就抹去了地球上约95%的物种,少数幸存下来的物种中包括现代哺乳动物的祖先和现代鸟类的祖先。最新研究成果表明,生命进化的过程并不如达尔文设想般有序进行,而是在某些瞬间,生命会发生剧烈而壮观的变形,这些喷涌而出的生命新形式改变了整个地球的样貌,并使我们的诞生成为可能。英国生物学家尼克·莱恩用基因科学新发现,书写全新生命史。翻开本书,颠覆你对进化的旧认知。#科普#生命#地球#自然#科学#通俗读物链接:https://www.aliyundrive.com/s/yY6QEVxkaMi大小:14M标签:#科普#生命#地球#自然#科学#通俗读物来自:雷锋频道:@Aliyundrive_Share_Channel群组:@alyd_g投稿:@AliYunPanBot

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【书名】40亿年地球生命简史【作者】尼克·莱恩

【书名】40亿年地球生命简史【作者】尼克·莱恩【格式】#epub#mobi#azw3#pdf【分类】#科普#生命#地球#自然#科学#通俗读物#历史【简介】世界上第一只眼睛何时出现?根据化石记录,第一只真正的眼睛突然莫名其妙地出现在5.4亿年前,也就是寒武纪大爆发开始的时候,那时候,几乎所有现存的动物门都毫无征兆地出现了。距今2.5亿年的大灭绝中,95%的物种都消失了,随后出现了我们生活的世界。二叠纪大灭绝一下子就抹去了地球上约95%的物种,少数幸存下来的物种中包括现代哺乳动物的祖先和现代鸟类的祖先。最新研究成果表明,生命进化的过程并不如达尔文设想般有序进行,而是在某些瞬间,生命会发生剧烈而壮观的变形,这些喷涌而出的生命新形式改变了整个地球的样貌,并使我们的诞生成为可能。英国生物学家尼克·莱恩用基因科学新发现,书写全新生命史。翻开本书,颠覆你对进化的旧认知。阅读:频道:@sharebooks4you群组:@sharing_books4u

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