曾几何时,极光在赤道游荡。
北半球的冬至日,太阳直射南回归线。Wikipedia
今天是冬至(具体时间是23:59),太阳直射南回归线,也是北半球一年中夜晚最长的一天。值得庆幸的是,冬至过后,光明会一天天多起来。
有人说冬至的最佳娱乐活动是睡觉。但是如果我们生活在北极附近,或者高纬度地区,冬夜最激动人心的消遣可能就是看极光了。这些美丽的光影秀是太阳风中的带电粒子和地球上层大气中的分子相互作用产生的,通常只能在北极或南极看到。这是因为地球磁场有南北两个磁极,磁场会将带电粒子导向这两个磁极。今天地磁的两极和地理两极相距不远。但在地球的演化史上,情况并不总是这样。
北极光。Wikipedia
据研究,大约41000年前,就发生过一次所谓的“拉斯钱普”地磁异常事件。在这次事件中,地球磁场结构发生了原因不明的倾斜,整体强度也被大大削弱。地磁异常持续了大约1300年,然后才慢慢恢复到正常的强度和倾角。
南极光。Wikipedia
一般认为,地球磁场的产生和地球拥有一个熔融的地核有关。地核的主要成分是金属。液态地核和地球其余部分的相对转动产生了一个强大的磁场。
地球的磁气圈。Wikipedia
地球磁场的外层又称磁气圈。它是地球磁场和太阳风共同作用的部分。磁气圈就像一个保护罩,能够保护地球免受来自太空的辐射侵袭;也能保护地球的大气层,使之免于被太阳风——也就是来自太阳的带电粒子流削弱。
今天,在地球面朝太阳的一侧,由于受太阳风的挤压,磁气圈的厚度大约相当于地球半径的6至10倍。在另一侧,同样由于受太阳风的影响,可以一直向深空伸展,长度几乎相当于数百个地球。
但在41000年前,地球磁气圈的强度被削弱到只有今天的大约4%。在面朝太阳一侧,磁气圈甚至可能完全消失。
12月16日,密歇根大学的研究人员在美国地球物理联合会网络年会上称,他们将从岩石沉积物中获取的磁场数据输入了一系列与拉斯钱普事件有关的理论模型,并将数据和磁圈太阳风相互作用的模拟结果结合起来,用模型来计算极光会在何处出现,以及它们的形态和强度。
结果显示,拉斯钱普事件发生时,地球的磁气圈收缩到只有地球半径的3.8倍。随着磁轴的倾斜,地球磁场的南北两极还漂移到了赤道,极光也随之出现在了赤道上空。
早先有研究称,拉斯钱普事件可能会影响史前地球的生存环境。此次研究则再一次重申了这种可能。地球磁场的削弱,会导致太阳风的长驱直入,臭氧层被破坏,气候发生剧变,以及生物大规模灭绝。
尼安德特人。Wikipedia
有人甚至猜想,欧洲尼安德特人当时就是因此而消失的。尼安德特人是来自非洲的智人的竞争对手。它的消失导致智人获得竞争优势。智人在又取代了亚洲的直立人后,最终演化成了现代人。当然这只是众多假说之一。
参考
41,000 years ago, auroras blazed near the equator
http://www.space.com/wandering-aurora-laschamp-event
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