NASA揭示驚人關聯：地球磁場與大氣氧氣含量同步脈動五億年
記者林育如／編譯
NASA科學家最新研究發現，過去5.4億年來，地球磁場強度與大氣中氧氣含量呈現高度同步變化，顯示地球深部的地質過程可能對地表生命的適居性產生深遠影響。
《NASA》指出，地球磁場來源於熔融地核中液態金屬的對流運動，形成一個類似巨大電磁體的結構。由於這種對流並非穩定，導致磁場強度隨時間變化。磁場被視為保護大氣免受太陽高能粒子侵蝕的關鍵屏障，但其與大氣氧氣濃度的關聯，仍是活躍的研究課題。
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研究團隊透過分析古岩石中磁化礦物的記錄，重建出地球磁場的歷史變化，同時也利用古代岩石與沉積物中的化學成分，推算當時大氣中的氧氣水平。這兩組獨立數據涵蓋了相似的地質時間尺度，並首次進行了詳細比對。
結果顯示，自約5.4億年前寒武紀生命大爆發以來，地球磁場強度與氧氣含量呈現高度一致的上升與下降趨勢。特別是在約3.3億年至2.2億年前，兩者皆出現明顯飆升。
研究合著者、NASA戈達德太空飛行中心地球物理學家魏家光指出：「這是首次在數據中觀察到磁場與氧氣水平的強烈相關性，這可能幫助我們理解生命如何演化，以及地球內部過程與表面環境的聯繫。」
至於兩者之間的潛在關聯機制，科學家提出三種可能性。一是磁場影響氧氣含量，透過阻擋太陽風與高能輻射，減少氧分子流失並保護產氧生物；二是氧氣反過來影響磁場，藉由板塊構造活動將氧氣輸送至地幔，進而調節地核對流；三則是假設兩者同時受到某種未知地球物理或地球化學過程的控制。
研究團隊表示，未來將擴展分析範圍，探索其他生命必需元素如氮的歷史變化，以期進一步釐清地球內部與表層系統之間的耦合關係。
這項研究成果不僅有助於深化人類對地球生命演化的理解，也為尋找其他類地行星的適居條件提供重要參考依據。
資料來源：《NASA》
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