一直以来的研究认为，源于星球内核的地球磁场，在我们的星球周围形成了一个保护罩，使我们的星球免受太阳辐射、风、宇宙射线和温度的剧烈波动，变成现在适宜居住的样子。

但新研究发现，在5.91亿年前，地球磁场经历了一次近乎崩溃的过程，而恰恰是这个危机，使得地球生命进化树突然形成了复杂又蓬勃的发展。

这项研究于近日发表在《通讯地球与环境》杂志上。

地球磁场的形成

科学家认为，太阳系是在45亿年前的一个太阳星云内形成的。按照美国宇航局（NASA）的说法，当尘埃云从附近的超新星事件中坍塌时，由此产生的物质形成了一个旋转的圆盘，最终产生了我们的太阳和行星。

研究表明，地球的磁场是在地球诞生之初的3亿年中形成的，起初磁场较弱。大概在35亿年前，地球有了内核，磁场变强了。

那时候的地球内核是软内核，即液体状熔融金属，随着自转和公转，被行星引力激荡，产生了强大的搅动和翻腾，由此生出一个看不见的磁泡，包围着地球，防止大气层被太阳风吹走，地球也因此形成了大面积的海洋。

在几十亿年时间里，海洋都静悄悄的。

地球磁场的演变

地球磁场的强度会在某个时间、某个地区产生波动，这些波动被记录在岩石中的晶体中，可以探测晶体中的微小磁性粒子，锁定地球磁场强度的变化。

2019年对加拿大魁北克的岩石研究发现，5.65亿年前地球的磁场比现在弱10倍。巴西南部一处有5.91亿年历史的岩石中包含的信息表明，磁场比今天弱了30倍。

总的来说，经过数十亿年翻腾的液体，产生磁场的效率越来越低，在5亿多年前的埃迪卡拉纪，地球软内核所产生的磁场已经奄奄一息，包住地球的磁泡几乎崩溃。

幸运的是，地球软内核内的铁开始在行星中心冷却结晶，形成了现在的固体内核。由于金属在固体和液体情况下产生磁力的方式不同，在冷却固化的过程中，地球磁场逐步又开始反弹增强。

研究小组检查了南非20多亿年前的类似岩石，发现当时地球的磁场已经恢复到和今天一样强。

磁场危机中的生机

埃迪卡拉纪几乎崩溃的磁泡，却正好和生命树开始进化突变的时间相吻合，这一巧合堪称神奇。

“总的来说，磁场是有保护作用的。如果我们在地球历史早期没有磁场，水就会被太阳风（一股从太阳流向地球的带电粒子流）从地球上剥离。”纽约罗切斯特大学地球物理学教授、这项新研究的高级作者约翰·塔杜诺说。

但他指出，随着磁场减弱，大气层开始逃逸，最先逃逸的是氢等较轻的气体。与此同时，减弱的大气层让海洋中的细菌获得更多的太阳光合作用，产生更多的氧气，随着时间的推移在水中稳定积累。

这个过程持续了至少2600万年，直接把地球改造成了一个氧气含量较高的星球。

塔杜诺说，最早的复杂生命的出现与氧气水平的上升有关。“我们并不质疑其中一个或多个过程同时发生。但弱磁场可能使氧合超过阈值，有助于动物产生辐射突变（进化）。”

一些动物可以在低氧气水平下生存，如海绵和微小动物，但体形更大、运动更复杂的动物需要更多的氧气。随着大气和海洋中氧气含量的增加，第一批复杂的动物出现在海底。

这些奇怪的动物和今天的地球生物几乎完全不同，像是异星怪物——有的像压扁的风扇，有的像管子、甜甜圈，还有的像迪金森（Dickinsonia）这样的圆盘，它能长到1.4米那么大，还有鼻涕虫般的金贝拉（Kimberella）。

埃迪卡拉纪之后，随着内核生长，磁场恢复，一个升级版的磁泡把改造后氧气比例较高的大气层包在了里面，防晒防干，地球又变得水灵灵的。

埃迪卡拉纪之后迎来了生命多样性爆发的寒武纪，在相对较短的时间内，形成了今天我们熟悉的生命之树的分支结构。

塔杜诺说，他们的假设是“可靠的”，但鉴于人们对当时生活的动物知之甚少，证明因果关系可能需要几十年的挑战性工作。

（据《都市快报》王岳杭）