4.1万年前诡异的太空天气似乎已经影响地球上的人类行为——我们的不同寻常的科学合作探索怎样

By Raven Garvey, Sanja Panovska, Agnit Mukhopadhyay published 6 hours ago

Earth

由于极光和其他太空天气，人类已经采用了来克服这些问题的技术。

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(Image credit: NASA (Crew of STS-39))

这篇文章最初发表在会话（The Conversation）上。该出版物将这篇文章贡献给了太空网站的《专家之声：编辑意见与见解》。

我们第一次见面有点尴尬。我们中的一位是研究古代人如何与他们的环境互动的考古学家，我们中有两位是调查太阳活动和地球磁场之间的相互作用的地球物理学家。

当我们第一次聚在一起时我们好奇了是否我们的将太空天气和人类行为联系的非传统项目实际上的能弥合如此一个巨大的学科鸿沟。现在，两年过去了，我们相信个人、专业和科学方面的回报是完全值得最初的不适。

我们的合作在最近发表在《科学进展》杂志上的一篇论文中达到了高潮，它始于一个单一问题：大约41000年前当地球磁场几乎坍塌时对地球上的生命发生了什么？

地球的磁屏蔽翻滚时的诡异性

这种近乎坍塌被称为拉尚远足（Laschamps Excursion），一次短暂但极端的以在法国它被首次识别的火山场命名的地磁事件。在更新世末期的拉尚远足时代，地球的磁极并没有像它们每隔几十万年做的那样反转。相反，它们在数千英里上错误的和快速地游荡。与此同时，磁场强度下降到不到它的现代强度的10%。

因此不是就像它通常做的一样像一个稳定的条形磁铁偶极子那样行为而是地球的磁场跨地球分裂成多个弱磁极。因此，科学家们叫磁层的保护力场变得扭曲和泄漏。

磁层通常偏转大部分太阳风和有害的否则会到达地球表面的紫外线辐射。

因此，在拉尚远足期间，当磁层崩溃时我们的模型提示一些近地效应。虽然仍有工作要做来准确特征化这些影响，但我们确实知道它们包括了极光——通常只在极地附近的天空中看到北极光或南极光——朝向赤道徘徊，并且明显高于目前日子的有害的太阳辐射。

阿拉斯加熊湖上空可见的北极光。(Image credit: United States Air Force photo by Senior Airman Joshua Strang)

41000年前的天空可能一直是既壮观又危险的。当我们意识到这个时我们两位地球物理学家想要知道是否这会已经影响生活在当时的人们。

考古学家的回答是肯定的。

人类对古代空间天气的反应

对当时在地面上的人们，极光可能一直是最直接和最引人注目的影响，也许激发敬畏、恐惧、仪式行为或某些另外整个的东西。但众所周知考古记录对捕捉这些种类的认知或情感反应的能力有限制。

当到增加的紫外线辐射的生理影响时研究人员的立场更加坚定。随着磁场的减弱更多的有害辐射会已经到达地球表面，增加晒伤、眼部损伤、出生缺陷和其他健康问题的风险。

作为回应，人们可能已经采取了实践的措施：花更多的时间在洞穴里、制作量身定制的衣服以获得更好的覆盖或者对他们的皮肤应用由赭石制成的矿物颜料“防晒霜”。正如我们在最近的论文中所描述的那样，这些行为的频率真的跨欧洲部分地区出现已经增加，拉尚远足的影响在这些地区是明显的和持久的。

 尼安德特人会已经像我们今天做的一样应对太空天气。(Image credit: athree23 via Wikimedia Commons)

当时，尼安德特人和我们物种的成员智人都生活在欧洲，尽管他们的地理分布可能只在某些地区重叠。考古记录提示不同的人群展示对环境挑战表不同的方法，一些群体可能更依赖庇护所或物质文化来保护。

重要的是我们不是正在说太空天气本身造成了这些行为中的增加，也不是说拉尚远足导致了尼安德特人来灭绝，这是对我们研究的一种误解。但这可能一直是一个贡献因素——一种看不见但强大的力量，影响了创新和适应性。

跨学科协作

起初，跨越这样的学科鸿沟合作是令人望而生畏的。但原来是深度回报的。

考古学家习惯于重建现在看不见的现象如气候。我们不能直接测量过去的温度或降水量，但如果我们知道在哪里以及如何寻找它们已经为我们留下了来解释的痕迹。

但甚至已经花了数年时间研究气候对过去行为和技术影响的考古学家也可能没有考虑到地磁场和空间天气的影响。这些影响也是看不见的、强大的、最好通过间接证据和建模来理解的。考古学家能将空间天气处理为地球的环境历史和未来预测的一个重要组成部分。

一张信息图显示太空天气对地球的影响，影响了我们认为理所当然的各种基础设施。 (Image credit: ESA/Science Office,CC BY-SA 3.0 IGO)

同样，通常使用大型数据集、模型和仿真的地球物理学家可能并不总是参与空间天气的一些利害关系。考古学为科学增添一个人文维度。它提醒我们太空天气的影响并不停止在电离层。它们能波及进入地面人的生活体验中，影响他们如何适应、创造和生存。

拉尚远足不是一个偶然也不是一次性的。类似的地球磁场扰乱以前也已经发生过而且还会再次发生。了解古代人类如何反应能提供洞察未来事件如何影响我们的世界，也许甚至帮助我们做好准备。

我们的非传统合作已经向我们显示了当我们跨越学科界限时我们能学到多少东西、我们的观点如何变化。空间可能是广袤的，但它将我们所有人联系在一起。有时在地球和太空之间架起一座从最小的东西比如赭石、外套、甚至防晒霜开始的桥梁。

本文在知识共享许可协议下从《对话The Conversation 》重新发布。阅读原始文章 original article。