一項(xiàng)最新發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》的研究提出，大約4.1萬年前，在北磁極向歐洲移動的過程中，地球經(jīng)歷了一次磁場減弱的時(shí)期，導(dǎo)致極光在全球大部分地區(qū)出現(xiàn)，更多有害的紫外線從太空進(jìn)入。
而此時(shí)，生活在歐洲的智人（
Homo sapiens）可能受益于 天然防曬材料、量身定制的衣物，以及洞穴的使用，使得他們能夠抵御有害的太陽輻射 。而相比之下，似乎缺乏類似的應(yīng)對手段的尼安德特人，則在約4萬年前從歐洲消失了。
研究人員重建了拉尚期間地球周圍的磁場，拉尚事件發(fā)生在42200年到41500年前，當(dāng)時(shí)南北兩極偏離了它們的地理位置。（圖/Agnit Mukhopadhyay / University of Michigan）
地磁的漂移
地球磁場源自外核熔融金屬的運(yùn)動，這種運(yùn)動會產(chǎn)生電流，從而形成一個包裹地球的磁場“暈”，保護(hù)地球免受宇宙輻射的侵害。這些輻射可能會削弱臭氧層，使更多紫外線進(jìn)入地球大氣。它們與地磁場相互作用，還能產(chǎn)生極光現(xiàn)象。
地球磁場呈雙極結(jié)構(gòu)，具有南北兩個極點(diǎn)，因此極光通常出現(xiàn)在靠近磁極的高緯度地區(qū)。然而在地質(zhì)史上，磁極曾偶爾漂移至其他地理位置，這種現(xiàn)象被稱為“地磁漂移”。最近一次被稱為拉尚事件（Laschamps Excursion），大約發(fā)生在4.1萬年前。
在新的研究中，研究人員創(chuàng)建了一個地球空間系統(tǒng)的三維重建模型。他們整合了三個獨(dú)立的子模型：一個是重建拉尚事件期間地磁場分布的全球模型，一個是描述地球周圍等離子體環(huán)境的模型，以及一個預(yù)測極光分布的模型。結(jié)合這三者后生成的三維模型，展示了在何處帶電粒子可以穿透地磁層到達(dá)地表。
在42200年到41500年前的拉尚事件期間，南北兩極偏離了它們的地理位置。此時(shí)，地球上大部分地區(qū)都能看到綠色和黃色漸變的極光。（圖/Agnit Mukhopadhyay / University of Michigan）
模擬結(jié)果表明，在拉尚事件期間，地球磁場的強(qiáng)度減弱至當(dāng)前的10%左右，磁極開始偏移地理極點(diǎn)，使得歐洲和北非等地區(qū)都可以觀察到極光現(xiàn)象。
他們隨后繪制了全球空間系統(tǒng)的三維圖像，并將這一時(shí)間段（約4.1萬年前至3.9萬年前）與人類演化史中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)兩者高度一致。
宇宙線、輻射與生存競爭
智人與尼安德特人曾在歐洲共存。智人，也即解剖學(xué)意義上的現(xiàn)代人，在大約5.6萬年前到達(dá)歐洲。而到4萬年前，尼安德特人便不再出現(xiàn)在該地區(qū)。
幾十年來，學(xué)者們一直在探討為何尼安德特人滅絕，而智人得以存續(xù)。其中一個可能的差異便是衣物的使用。
在與解剖學(xué)現(xiàn)代人相關(guān)的考古遺址中，考古學(xué)家曾發(fā)現(xiàn)制造貼身衣物的技術(shù)證據(jù)，例如用于制革的刮刀、用于縫合的骨針和錐子。這些工具表明智人能制作貼合身體的衣物。學(xué)者指出，這種定制服裝具有雙重優(yōu)勢：一是保暖性更強(qiáng)，使人能在更大范圍內(nèi)活動覓食；二是還能遮擋陽光，防止皮膚受傷。
太陽輻射會帶來多種健康風(fēng)險(xiǎn)，如眼部病變、葉酸缺乏（進(jìn)而增加出生缺陷和嬰兒死亡率）。因此，在太陽輻射異常增強(qiáng)的時(shí)期，具備防護(hù)能力的人群可能更具生存優(yōu)勢。
赭石的使用在此時(shí)期也顯著增加。這種由氧化鐵、黏土和二氧化硅組成的礦物，在古人類中被廣泛用于裝飾、壁畫及身體涂抹。一些實(shí)驗(yàn)表明，赭石具有類似防曬霜的作用，甚至有民族專門為此使用它。在拉尚事件期間，赭石產(chǎn)量的增加以及其主要與智人遺址相關(guān)聯(lián)，進(jìn)一步支持了其防曬用途的推測。
對未來的啟示
研究人員謹(jǐn)慎指出，他們的發(fā)現(xiàn)并非直接證明因果關(guān)系，而是從現(xiàn)有數(shù)據(jù)中提出了一種全新的關(guān)聯(lián)視角。這項(xiàng)研究屬于一種元分析，為理解人類如何適應(yīng)極端地球空間環(huán)境提供了新線索。
他們指出，這一3D模型不僅有助于回顧史前磁場變化對人類遷徙的影響，也可用于預(yù)測如果類似的事件發(fā)生在今天可能造成怎樣的后果。這些后果可能包括現(xiàn)代通信衛(wèi)星可能癱瘓，電信基礎(chǔ)設(shè)施將遭受嚴(yán)重干擾，多個行業(yè)面臨大范圍停擺。這種空間天氣事件不僅將影響技術(shù)系統(tǒng)，也將對人類日常生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
更重要的是，這項(xiàng)研究提出，即使在缺乏強(qiáng)磁層保護(hù)的大氣環(huán)境中，生命仍可能存續(xù)。這為未來在系外行星上尋找生命提供了現(xiàn)實(shí)參考。研究人員指出：“人們常說，沒有強(qiáng)磁場的行星無法維持生命。但在地球歷史上，確實(shí)有一段時(shí)間，生命就在弱磁場之下生存著?！?/p>
#參考來源：
https://news.umich.edu/sunscreen-clothes-and-caves-may-have-helped-homo-sapiens-survive-41000-years-ago/
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adq7275
#圖片來源：
封面圖&首圖：Noel_Bauza / Pixabay
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