我曾經(jīng)寫過一篇文章，題目是《我能想到最浪漫的事，就是和你一起去看極光》。
極光真的是非常漂亮，不過這種現(xiàn)象只存在于高緯度地區(qū)，也就是北極圈和南極圈附近。在我國，也只有最北端的黑龍江漠河上空偶爾會(huì)出現(xiàn)極光，可以一飽眼福。
只能說，我們生錯(cuò)了時(shí)代。在大約41000年前，極光甚至可能在赤道上空出現(xiàn)！不過也不用遺憾，因?yàn)槿绻麨榱嗽诔嗟揽礃O光就回到這個(gè)歷史時(shí)期，那么恐怕生命安全都會(huì)受到威脅。這是怎么回事呢？
首先，我們要討論一下，極光到底是什么、它為何只出現(xiàn)在高緯度地區(qū)。
我們知道，我們頭頂上的太陽給地球帶來了光和熱，孕育了地球上的生命。不僅如此，它還帶來了另一種不可忽略的東西——輻射。大量的等離子體從太陽表面高速穿梭于太空之中，形成了所謂的太陽風(fēng)。太陽風(fēng)會(huì)吹到太陽系的每一個(gè)角落，包括地球。
在地球上，這些帶電粒子會(huì)遭遇到另外一種現(xiàn)象，那就是地球磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)線的引導(dǎo)下，來自太陽的帶電粒子會(huì)有一部分被集中在磁場(chǎng)最強(qiáng)的南北兩極。在這里，集中的帶電粒子會(huì)與地球大氣中的原子或分子發(fā)生碰撞，使其激發(fā)從而發(fā)光，這就是我們看到的極光。
這是目前通常的情況，也有特殊情況。比如2010年的時(shí)候，太陽曾經(jīng)出現(xiàn)了一個(gè)恰好對(duì)準(zhǔn)了地球的風(fēng)暴，大量的帶電粒子直擊地球，以至于在緯度稍低的地區(qū)也引發(fā)了極光現(xiàn)象，比如英國、丹麥等地區(qū)也都看見了極光。
如果還要看到更極端的極光，那就要追溯到更加遙遠(yuǎn)的歷史了。根據(jù)美國密歇根大學(xué)氣候和空間科學(xué)系的博士生Agnit Mukhopadhyay的研究，在大約41000年前，甚至連赤道附近都可能看見極光！導(dǎo)致這個(gè)變化的，不是太陽，而是地球本身。說得具體點(diǎn)，是來自于地磁場(chǎng)的變化。
在解釋這個(gè)問題之前，我們要先討論一下地磁場(chǎng)的來源。
根據(jù)目前的研究，地磁場(chǎng)的形成源自于地核。在地球的最核心處，充滿了高溫熔融的鐵和鎳。這些熔融金屬在內(nèi)部流動(dòng)的過程中，會(huì)伴隨著帶電粒子的不斷擺動(dòng)，從而形成了地磁場(chǎng)。
說起來，地磁場(chǎng)也不算很強(qiáng)，我們隨便找一塊磁鐵都能夠讓指南針不再隨著地磁場(chǎng)的方向偏轉(zhuǎn)。不過，地磁場(chǎng)的強(qiáng)度足以保護(hù)地球上的所有生物。它能夠抵御來自太陽以及宇宙空間的輻射，也能防止地球上的大氣和水分被太陽風(fēng)裹走，從而給地球生物營造了一個(gè)穩(wěn)定的生存空間。
地磁場(chǎng)在地球周圍的一片宇宙空間內(nèi)形成了一個(gè)保護(hù)圈，抵御著各種輻射，這個(gè)范圍被稱為磁層。這個(gè)磁層并不是球形的，而是類似于彗星的形狀。在面對(duì)太陽的一側(cè)，磁層會(huì)因?yàn)樘栵L(fēng)的沖擊而受到擠壓，這里的厚度大約是地球半徑的6-10倍。而在背向太陽的一側(cè)，磁層的厚度甚至足以并排放下上百個(gè)地球。
在大約41000年前，地磁場(chǎng)出現(xiàn)了一次巨變，磁層的強(qiáng)度不僅縮小到了僅有今天的4%左右，還出現(xiàn)了傾斜。甚至有研究表明，在最夸張的時(shí)候，朝向太陽的一側(cè)甚至已經(jīng)完全沒有磁層保護(hù)了。
我們知道，地球磁場(chǎng)并不穩(wěn)定，別說強(qiáng)弱的變化，甚至還可能出現(xiàn)地磁倒轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。地質(zhì)學(xué)家們已經(jīng)找到了許多證據(jù)，證明地球磁場(chǎng)在漫長的歲月里經(jīng)歷過多次倒轉(zhuǎn)或者是漂移的現(xiàn)象，其中就包括大約4.1萬年前的拉斯錢普事件。
為了了解這段歷史時(shí)期的地磁場(chǎng)變化，Mukhopadhyay和他的同事們進(jìn)行了大量的研究，并在當(dāng)?shù)貢r(shí)間12月16日舉辦于美國新奧爾良的美國地球物理學(xué)會(huì)（AGU）年會(huì)上進(jìn)行了報(bào)告。
在史前的沉積巖中，他們收集到了關(guān)于地磁場(chǎng)和火山的一些數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)代入到對(duì)拉斯錢普事件期間地球磁場(chǎng)的模擬中。他們將數(shù)據(jù)與磁層和太陽風(fēng)之間的相互作用結(jié)合在一起，又進(jìn)行了另一個(gè)模擬，通過來自太陽的帶電粒子的密度、溫度和壓力等信息，推測(cè)出可能產(chǎn)生極光的位置、形狀和強(qiáng)度。
當(dāng)然了，他們的研究不是為了了解四萬年前的極光是什么樣的，而是想要更好地了解地球磁場(chǎng)經(jīng)歷過哪些變化。
他們發(fā)現(xiàn)，在拉斯錢普事件期間，磁層的確有所縮小，但最小的時(shí)候也保持著地球半徑3.8倍的范圍，而沒有真的完全消失。另外，地球磁場(chǎng)也出現(xiàn)了偏轉(zhuǎn)，兩個(gè)磁極一度偏轉(zhuǎn)到了赤道附近，以至于熱帶上空竟然也可能會(huì)出現(xiàn)極光。
不過，對(duì)于那個(gè)時(shí)期的生物來說，它們恐怕沒有心思欣賞漂亮的極光，因?yàn)榘殡S著極光而來的，是強(qiáng)大的輻射。隨著磁層被削弱，來到地表的輻射就更強(qiáng)了，以至于影響了當(dāng)時(shí)地球的宜居性。
在今年早些時(shí)候，也有研究指出：磁層被削弱可能會(huì)導(dǎo)致臭氧層被破壞、地球氣候出現(xiàn)聚變以至于物種的滅絕。甚至是我們的近親——尼安德特人，就有可能是在這種情況下滅絕的。
這部分理論目前仍然停留于猜想的階段，拉斯錢普事件期間磁場(chǎng)的變化對(duì)當(dāng)時(shí)的生態(tài)環(huán)境究竟造成了怎樣的直接影響，目前仍有待于科學(xué)家們的進(jìn)一步研究。畢竟，近些年來，地球的磁場(chǎng)也有漂移的現(xiàn)象，咱們可得研究清楚，這到底會(huì)給地球生物帶來多大的傷害……
