5.65億年前地球磁場曾瀕臨崩潰

地球磁場保護著包括人類在內的生物得以安然生活在這顆星球上，但地磁場也曾弱極一時，差點就讓地球走向毀滅。一項新研究發現，地磁場強度在大約 5.65 億年前曾下降到最低點，幾近崩潰，是地核及時「硬化凝固」，重添加強磁場，地球才有了今天種種風貌。

這一發現為科學界對地核形成的分歧意見提供了新見解，也支持地核相對年輕（和地球本體相比）的理論。

地核（core）位於地球構造的最內部，由鐵和鎳組成，半徑約3,470 公里，溫度約4000～6000 ℃，由地震波分析與地球磁場的自激發電機理論可知，地核再分為固態內核與液態外核：外核處於融熔狀態，內核則是固態鐵。

地球構造解剖圖。 （Source：Kelvinsong 「CC BY-SA 3.0」, from Wikimedia Commons）

但地核在很早很早之前應該完全為液態，究竟如何形成固態內核一直是個謎團，科學界為此爭論了超過80 年，並且認為固態內核出現的時間從5 億年前到25 億年前的說法都有。

現在，由羅徹斯特大學古地磁學家 Richard Bono 領導的團隊提供證據證明，固態內核應是在 5.65 億年前開始成形。該團隊分析一塊地質年齡達5.65 億年的岩石，內置斜長石（plagioclase）與單斜輝石（clinopyroxene）單晶結構，發現晶體中針狀富鐵粒子與岩石形成時存在的磁場方向一致，表明當時行星的磁場極其微弱，比如今的磁場強度還要弱10 倍。

再結合過去的研究指出，磁場於這段時間內也迅速逆轉極性，說明地球磁場在 5.65 億年前可能瀕臨崩潰邊緣。然而，地球磁場並沒有消散，反而在跌到谷底後開始變強，研究人員認為這便是內地核硬化凝固的跡象。

講講地磁場，古代岩石分析表明地磁場存在時間可追溯到42 億年前，而磁場由行星內部熱能驅動導電流體循環而形成，但隨著時間推移，熱驅動循環無法再繼續提供足夠動力維持早期磁場，於是磁場開始減弱。

直到5.65 億年前千鈞一髮之際，地球內核及時結晶硬化，溫度、壓力和組成成分發生變化，進而重新啟動地球動力學，產生一個更強大的新磁場，保護我們免受太陽風帶電粒子轟炸至今。如果沒有磁場，太陽風帶電粒子將逐漸剝離地球大氣層，讓這顆星球成為今日我們所見僅餘一片荒蕪景色的火星。

巧合的是，寒武紀生命大爆發（Cambrian Explosion）也始於距今5.42 億年前的寒武紀時期，絕大多數動物「門」都在此時期出現，由於磁場重添加強、導致生命大爆發的推測似乎頗合理，雖然科學界目前對兩者的關聯性尚無共識。

我們還需要更多研究來完善地球磁場的強度波動、以及地磁場是否會影響生命進化的推論。新論文發布在《自然-地球科學》（Nature Geoscience）期刊。

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