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如果你想被壯觀的北極光所炫耀，那麼觀察天空的最佳方式是在北極地區。 但在 41 年前，由於地球磁場的干擾，北極光 (auroras) 前往赤道時，情況並非如此。 在這種被稱為拉尚事件或拉尚偏移的地磁擾動期間，行星的南北磁場減弱，磁場沿其軸傾斜並降低到其先前強度的一小部分。 這削弱了通常將高能太陽粒子流引向北極和南極的磁引力，在那裡它們與大氣氣體相互作用，並以北極光和南極光的形式照亮夜空。
磁場大約用了 1 年才恢復到原來的強度和傾角，在此期間極光移至通常看不到的亞赤道緯度。 密歇根大學氣候與空間科學系博士生、主要作者 Agneet Mukhopadhyay 在AGU 會議。
地球磁場是在我們星球熔融核心的自轉過程中產生的。 地球中心附近金屬的晃動和行星的自轉共同在南北兩面的地表上形成磁極，磁力線以蜿蜒的弧線將兩極連接起來。 它們形成了一個保護區，也稱為磁層，保護地球免受來自太空和太陽風的放射性粒子的影響。
在地球面向太陽的一側（太陽風的主要重量落在其上），磁層被壓縮到地球半徑的大約 6-10 倍。 在地球的夜晚，磁層延伸到太空，可以達到數百地球公里。 但是大約 41 年前，磁層的強度下降到“幾乎是現代值的 4%”並偏向一邊。 “過去的幾項研究假設磁層在白天完全消失，”Mukhopadhyay 說。
科學家們使用了一系列不同的模型來發現這一結果。 首先，他們將來自古代岩石沉積物的行星磁性數據以及火山數據輸入到拉尚事件期間的磁場模擬中。 他們將這些數據與磁層與太陽風相互作用的模擬相結合，然後將這些結果輸入另一個模型，該模型通過分析產生極光的太陽粒子的參數來計算極光的位置、形狀和強度，例如如離子壓力、密度和溫度。 在一次擾亂地球磁場超過 1 年的事件中，諸如此類的現象遠離了它們在北緯地區的通常位置。
研究小組發現，雖然在拉尚事件期間磁層縮小到地球半徑的 3,8 倍左右，但它從未完全消失。 在此期間，以前位於南北兩極的磁力向赤道緯度移動——極光也隨之而來。
先前的研究表明，41 年前的拉尚事件可能影響了史前地球的存在，使地球陷入生態危機，而新模型暗示這種結果“很可能”，Mukhopadhyay 說。 今年早些時候，其他研究人員發現，減弱的磁層很容易被太陽風穿透，導致臭氧消耗、氣候衝擊和滅絕——甚至可能導致歐洲尼安德特人的滅絕。
雖然他們的結果並未證明拉尚磁場變化與對地球的嚴重環境後果之間存在因果關係，但這些模型為未來可能建立這種聯繫的研究提供了思路。
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