美国国家航空航天局科学家发现地球氧气和磁场之间的联系
太阳风绕着地球磁场流动。美国国家航空航天局的一项新研究表明，大气中的氧气含量和磁场强度已经关联了5亿多年。图像：美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心/概念图像实验室
（化石网cnfossil.com）据美国国家航空航天局（詹姆斯·里奥登）：根据美国国家航空航天局科学家最新发布的分析，5.4亿年来，地球磁场强度的涨落与大气中氧气的波动有关。研究表明，地球深处的过程可能会影响地球表面的宜居性。
地球的磁场来自地球熔融内部的物质流动，就像一个巨大的电磁铁。流动不是完全稳定的，这会导致场随时间而变化。
许多科学家认为，磁场对于保护大气免受来自太阳的高能粒子的侵蚀至关重要。但是，《科学进展》杂志上这项研究的作者指出，磁场在保护大气方面的作用是一个积极研究的领域。在解决磁场和氧气水平之间因果关系的复杂性之前，研究作者决定看看地球磁场和大气是否以某种方式波动，从而证明两者之间的联系。
地球磁场的历史记录在磁化矿物中。当在扩张的构造板块之间的间隙随岩浆上升的热矿物冷却下来时，它们可以记录周围的磁场。只要不过度加热，这些矿物就会保持现场记录。科学家可以从古代岩石和矿物中推断出历史上的氧气水平，因为它们的化学含量取决于它们形成时可用的氧气量。在无数地球物理学家和地球化学家汇编的数据库中，地球磁场和氧气的数据都在相当的范围内。这项新研究的作者说，到目前为止，还没有科学家对这些记录进行过详细的比较。
“这两个数据集非常相似，”合著者Weijia Kuang说，他是美国国家航空航天局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的地球物理学家。“地球是唯一已知的支持复杂生命的行星。我们发现的相关性可以帮助我们了解生命是如何进化的，以及它是如何与地球的内部过程联系在一起的。”
当邝和他的同事分析这两个单独的数据集时，他们发现行星磁场在近5亿年的时间里一直遵循着与大气中氧气类似的上升和下降模式，这可以追溯到寒武纪爆发，当时地球上出现了复杂的生命。
利兹大学的生物地球化学家、研究合著者本杰明·米尔斯说：“这种相关性增加了磁场强度和大气氧水平都对单一潜在过程（如地球大陆的运动）做出反应的可能性。”。
研究人员希望检查更长的数据集，看看这种相关性是否可以追溯到更早的时间。他们还计划调查我们所知道的生命所必需的其他化学物质的历史丰度，如氮，以确定它们是否也支持这些模式。至于将地球深处与地表生命联系起来的具体原因，Kopparapu说：“要弄清楚这一点，还有更多的工作要做。”
詹姆斯·里奥登
美国国家航空航天局地球科学新闻组
