【菜科解读】

　　其实如果从宇宙的角度来看地球，地球渺小得不如一粒尘埃，太阳系也没有任何的特别之处，不过就是这个看起来无比平凡的恒星系统，却造就了宇宙中目前为止，的生命，不得不说，这绝对是宇宙中的奇迹。

　　那么，地球上的生命究竟来自于哪里呢?这个问题至今都没有一个准确的答案，而且科学界也是争议不断。

从大的方面来说，地球生命的起源主要有2个观点：

　　第一，地球上的生命是宇宙中唯一的生命形式，地球上的生命也是来自于地球本身;第二，宇宙中生命是普遍存在的，地球只不过是其中很普通的一个生命星球，地球上的生命起源也是来自于太空之中。

　　在此前的研究中，科学家们认为，早期的地球上，是并不具备生命要素的，这些要素都是后来通过天体撞击等方式，来到地球之上的。

　　比方说在陨石之上，科学家们都曾经检测到了和生命有关的元素，甚至在此前一块落在南极的火星陨石之上，还发现了微生物的存在，这些证据似乎都可以表明，地球上的生命是来自于宇宙之中的，但是，这些证据却都存在着不足。

　　那么，该如何证明地球上的生命起源，找到最可靠的答案呢?有一句话叫“实践出真知”，科学家们也为此进行了大量的实验。

盐分可能在7亿年前将我们推向更深的雪球地球

图片来源：uux.cn马克・加利克/科学照片库/盖蒂图片社据美国物理学家组织网（汉娜・伯德）：我们的星球大约在7.2亿至6.35亿年前，经历了其漫长历史中最剧烈的气候状态之一。

在地质学家称之为“雪球地球”的时期，冰盖从极地蔓延到热带，几乎覆盖了海洋和大陆，形成了全球性的冰冻。

这种极端气候的证据来自世界各地带有低纬度古冰川痕迹的岩石地貌――这些迹象表明地球表面被冰层覆盖，远远超出了我们今天极地的视野。

科学家们长期研究一种被称为冰反照率的反馈过程如何帮助锁定并放大这种深层寒感。

反照率是衡量表面反射阳光量的指标;雪和冰都很明亮，会把大部分太阳能量反射回太空，随着更多能量扩散到地表，地球会进一步降温。

但发表在《过去气候》上的一项新研究探讨了另一个被忽视的反馈：在全球冰期初期，地球正从温暖气候过渡到完全冻结状态，海冰中出现的盐分可能在增强地球的冰层控制中发挥作用。

盐的气候效应如今极地地区形成海冰时，它不会结冰为纯水。

海水中含有盐分，随着冰层形成，大部分盐分会从冰晶格中被挤出。

部分盐分会被困在盐水囊中，在非常寒冷干燥的条件下，它们可以结晶并从剩余的冰中沉淀出来。

在雪球地球上，作者认为这一过程可能在暴露于大气的广阔裸露海冰中广泛存在。

随着冰升华――即直接从固体变成水蒸气而不融化――被困在冰结构中的盐会以明亮白色盐晶体的残留物形式留在表面。

在已经以高反射率为主的气候中，这种盐碱地壳本可以进一步增强地球的反射能力。

用气候科学的术语来说，这又是一个正反馈：反射的阳光越多，变暖就越少，进而导致地球冰壳上积累更多的冰（这里指盐分）。

为了探讨这一效应的显著性，挪威北极大学（UiT）的研究人员构建了一个包含盐-反照率反馈的简单气候模型。

在他们的模拟中，一旦过程开始，它加速了雪球地球事件早期阶段已经开始的降温趋势。

这表明盐分降水可能像加速器一样，将地球推入比单靠冰反照率过程可能达到的更深的冰冻状态。

此外，模型中盐反馈激活后，回归更温暖气候所需的升温远远超过无盐模拟，暗示该过程可能使冻结状态更抗熔化。

盐在气候模型中的重要性海洋盐度影响水的密度、环流以及热量在海洋中的传播方式，所有这些都会反馈到全球气候系统中。

以往的研究甚至表明，盐度差异会影响行星进入或退出雪球状态的难易程度。

实验室和实地研究表明，咸冰的反照率可能远高于普通冰或雪，但这些效应尚未被广泛纳入全球气候模型，尤其是用于研究地球深远历史的模型中。

从实际角度看，这意味着许多雪球地球的模拟可能低估了一旦冰开始脱落含盐残留物后，地表反射的程度。

新结果表明，这一被忽视的过程或许有助于解释地球为何会进入如此深且持久的冻结，以及行星气候对表面看似微小物理过程的敏感性。

然而，研究人员强调这只是初步建模研究。

目前尚不确定雪球地球上是否会形成并持续存在大型且持久的表面盐分沉积物，因此需要更详细的气候模型来测试当云、风和冰动力学等过程时这种反馈强度。

深冻的整体图景雪球地球事件虽然极端，但并非偶发的奇观。

据认为，它们在新元古代（约1000万至5.38亿年前）多次发生，这一时期气候剧烈波动可能也影响了早期生命的进化。

理解这些事件的精确机制有助于科学家揭示地球气候系统在与当今截然不同的条件下的行为。

盐-反照率反馈并不能取代气候科学家长期研究的经典冰-反照率反馈。

相反，它为复杂的过程相互作用增添了另一层，这些过程可以使行星进入（或退出）全球冰期。

随着建模者不断完善工具并加入更详细的物理结构，我们可能会发现地球古代的冻结比以往岩石和模拟所展示的更加细致。

地球核心在太平洋下突然转向，卫星捕捉到了这一情况

它像自行车发电机中的旋转导体，产生电流，从而产生不断变化的电磁场。

图片来源：ESA/AOES Medialab据今日科学新闻（穆罕默德・图欣）：在太平洋深处，地球外核的熔融铁于2010年意外逆转方向，从缓慢的西漂移转变为强劲的东流。

由欧洲航天局领导的卫星任务帮助科学家追踪了这一剧烈变化，揭示了地球深处内部可能比之前认为的更不稳定和更具动态性。

几十年来，科学家们一直认为他们对液态金属在地球外核内部的运动有合理的理解。

埋藏在地表下约2200公里的巨大熔融铁层似乎遵循相对稳定的长期模式。

然后情况发生了变化。

2010年，赤道太平洋下方一大片富含铁的流体区突然改变了航向。

水流没有继续向西流动，反而突然加速向东流动。

研究人员仍不完全清楚其具体原因，但新分析的卫星和地面观测现提供了迄今为止最清晰的地球中心隐藏动态之一。

卫星揭示了地球深处隐藏的转变这项发表在《地球深部内部研究杂志》上的新研究，分析了1997年至2025年间收集的磁场数据。

科学家们结合了地面站的观测数据与多个卫星任务的测量数据，包括欧洲航天局的Swarm和CryoSat，以及德国CHAMP任务和Ørsted卫星的数据。

这些任务使研究人员能够监测地球磁场的细微变化，这种磁场是由外核中导电熔融铁的运动产生的。

通过研究这些变化，科学家们重建了地球核心与地幔边界处的流动模式。

该分析揭示了太平洋的意外逆转。

研究发现，2010年，太平洋地区从微弱向西移动转为强烈向东移动，挑战了此前外核在长期内表现大致稳定且可预测的假设。

地球的磁场屏蔽依赖于这种流动地球的磁场之所以存在，是因为液体外核内部不断运动。

当熔融铁环绕固体内核时，形成了地球的地质发电机――负责产生环绕地球的磁场的过程。

这种磁场屏蔽在保护地球免受来自太阳的带电粒子影响中起着关键作用。

没有它，地球的大气层和技术系统将更加容易受到有害太阳辐射的影响。

尽管新观测到的逆转对人类和气候没有威胁，科学家表示理解这些内部变化极为重要。

磁场在不断演变。

即使是渐进的变化，也会影响导航系统、航天器操作以及用于预测近地空间天气的模型。

群聚卫星提供了关键线索ESA的三颗Swarm卫星于2013年发射，专为以极高的精度绘制地球磁场而设计。

它们的高灵敏度磁力计能够将来自核心深处的信号与地壳、海洋、电离层和磁层产生的磁效应区分开来。

由于卫星运行在精心协调的轨道上，研究人员能够追踪磁场模式随时间演变的过程。

这些观测帮助科学家不仅识别了太平洋反转本身，还发现了后续的扰动，包括2017年的地磁震动，即地球磁场行为的快速变化。

据欧洲航天局Swarm任务经理Anja Stromme介绍，Swarm的长期数据集尤为宝贵，因为它提供了多年持续的全球覆盖，而不仅仅是依赖分散的地面观测站。

这种持续监测使研究人员能够观察2010年反转后岩心动力学的变化，并跟踪东流随时间演变。

科学家认为这种逆转可能已经开始减弱主要研究作者弗雷德里克・达尔・马德森表示，这一突如其来的反转引发了关于地球深层内部行为的重大新问题。

研究人员目前正试图确定该事件是暂时波动、反复振荡的一部分，还是核心内新稳定环流模式的开始。

有趣的是，团队的模型表明，自2020年左右以来，太平洋下方强劲的东流已经减弱。

卫星数据还揭示了快速变化的流动结构和波状加速度，这些在较旧或噪声较大的数据集中可能未被检测到。

这些发现暗示地球核心可能经历的短期区域变异远超科学家此前的认知。

弗雷德里克・达尔・马德森还指出，太平洋流动反转的时间与地球内核通过大地测量和地震学研究推断出的变化相吻合。

研究人员现在怀疑，多个深地层发生的过程之间可能存在联系。

深地球可能比预期更紧密相连参与该研究的科学家表示，这些发现可能会重塑研究人员对地球外核、内核和下地幔相互作用的看法。

欧洲航天局群组任务科学家伊丽莎白塔・约尔菲达解释说，太平洋逆转挑战了长期以来“西向环流稳定主导外核”这一观点。

相反，研究表明，重大地区变化可能在短短十年内迅速出现。

这种可能性尤为重要，因为地核与地幔之间的边界被认为是决定深地球动力学的最关键区域之一。

理解这些层次如何相互影响，有助于科学家构建更准确的地球内部演化模型。

为什么这很重要这一发现凸显了科学家们对隐藏在地表动的金属海洋知之甚少。

曾经看似相对稳定的系统，实际上可能能够快速且出乎意料地进行重组。

得益于像Swarm这样的长期卫星任务，研究人员现在可以近乎实时地监测地球的磁引擎，捕捉到以前难以察觉的细微变化。

随着科学家们致力于了解地球磁场的演化以及行星内部深层过程之间的相互联系，这些观测变得越来越重要。

太平洋的逆转最终可能只是暂时的。

或者它可能表明地球核心的运作方式比研究人员曾经想象的更加多变和复杂。

无论哪种情况，这一事件都为我们地球上最难到达的地区之一打开了一扇新的窗口。

研究详情Frederik Dahl Madsen等，《2010年太平洋下核-表面流动反转的主成分分析》，《地球深部研究杂志》（2026年）。

DOI：10.46298/jsedi.17268