尽管你可能会在网上看到关于防晒霜的错误信息，但古代人类确实面临着太阳有害射线的困扰。大约4万年前的古代智人，可能从我们今天用来避免晒伤的一些技术中受益——矿物防晒霜、量身定制的衣物，以及利用洞穴遮阳和避难。根据4月16日发表在《科学进展》杂志上的一项研究，当地球磁极发生轻微偏移时，这些进步可能尤其有利。
地球磁极逆转的历史
地球磁场是由其自转以及我们行星核心的自转产生的。核心由熔化的铁组成，会产生电流。这些电流围绕着地球延伸出一个类似光环的区域，有助于保护地球免受宇宙辐射的侵害。这种辐射会削弱地球的臭氧层，让更多的紫外线（UV）进入，而这些粒子与地球磁场的相互作用也会导致极光。
目前，这个磁场以地球南北极的形式呈现出南北方向。这就是为什么你通常会在靠近两极的地区看到极光，因为那里的磁场最强。
偶尔，这些磁极会偏离其传统的地理位置。这些被称为地磁漂移。在地球45亿年的地质历史中，这一自然过程大约发生了180次。科学家认为，这是由产生地球磁场的过程中出现的一些不稳定性引起的。
最近的一次地磁漂移被称为拉斯坎斯漂移，发生在约4.1万至4.2万年前，当时地磁北极开始向欧洲偏移。在此次逆转期间，磁场减弱，导致极光覆盖了全球大部分地区，并允许更多有害的紫外线从太空进入。
[ 相关：4.2万年前的一次地磁扰动永远改变了我们的星球。]
大约在同一时期，考古学证据表明，智人很可能在制作合身的衣物，并且更频繁地使用一种称为赭石的颜料。赭石本身对皮肤有一定防晒作用，并且可能帮助古代人类在尼安德特人数量减少之际，遍布现在的欧洲和亚洲。
“在该研究中，我们结合了磁场未连接的所有区域，使得宇宙射线或来自太阳的任何能量粒子都能渗透到地面，”研究合著者、密歇根大学空间物理学家Agnit Mukhopadhyay在一份声明中说道。“我们发现，这些区域中有许多与4万年前早期人类的活动非常吻合，特别是洞穴使用量的增加以及史前防晒霜使用量的增加。”
太空天气留下的线索
该团队利用太空天气建模框架，构建了太空粒子与地球磁场相互作用的模型。Mukhopadhyay开发了一个模型，预测该等离子体系统将如何与地球磁场相互作用——最终形成极光。
Mukhopadhyay与德国亥姆霍兹地球科学中心的Sanja Panovska合作，创建了地球空间系统3D重建模型。他们结合了三个独立的模型：一个重构拉斯坎斯漂移期间地磁场的全球模型，一个关于地球周围空间等离子体环境的模型，以及一个预测当时地球极光样子的模型。生成的3D模型显示了带电粒子能够穿透地球地磁场的区域。
在拉斯坎斯漂移期间，地球磁场的强度降至其当前强度的大约10%。因此，地球的磁极垂落到赤道附近，磁场线扩张。这种扩张意味着极光可能在整个欧洲以及北非都能看到。
当该团队将地球空间系统的3D地图与世界地图叠加时，他们发现拉斯坎斯漂移时期与地球上人类群体发生的时期变化相吻合。
衣着造就（人）类
智人和尼安德特人大约从5.6万年前开始在欧洲共存。然而，到约4万年前，欧洲已不再识别出尼安德特人作为一个物种。
“这些物种之间，即尼安德特人和解剖学上的现代人类之间，可能存在一些导致其消失的差异，这几十年来一直是人类学上的一个重大问题，”研究合著者、密歇根大学人类学家Raven Garvey在一份声明中说道。
Garvey认为，服装本身可能是这两个物种之间的一个主要区别。与解剖学上的现代人类相关的考古遗址发现了制作贴身衣物的技术手段，但尼安德特人居住的遗址不一定如此。
考古学家在与解剖学上的现代人类相关的遗址中发现了用于皮革生产的刮刀，以及用于缝纫的针和锥子。Garvey说，这种量身定制的服装要暖和得多。这种额外的保暖性意味着人们可以走得更远去寻找食物，并能保护皮肤免受阳光伤害。
[ 相关：考古学家发现，冰河时代的人类用动物骨头制作针。]
由于太阳辐射有多种不利影响，包括可能增加的婴儿死亡率，“免受太阳辐射的保护也将为拥有它的人带来显著优势，”Garvey说。
此外，古代人类可能增加了赭石的使用。这种天然存在的颜料由氧化铁、粘土和二氧化硅组成，数千年来一直被几种人类物种使用。人们用它来绘画，涂抹在洞穴壁上，甚至用来装饰身体。
“有一些实验测试表明它具有类似防晒霜的特性。它是一种非常有效的防晒霜，而且也有民族志研究表明，一些人群主要将其用于这个目的，”Garvey说。“它产量的增加以及它主要与（拉斯坎斯漂移期间的）解剖学上的现代人类相关，也暗示人们也将其用于此目的。”
生活在不同的大气层中
根据该团队的说法，虽然这些发现并非决定性的，但它们提供了一种看待现有数据的新视角。
“我认为重要的是要注意，这些发现是相关性的，（我们的研究）可以算作一项元分析，”Garvey说。“但考虑到拉斯坎斯漂移，我认为这是对这些数据的一种全新视角。”
3D模型为我们提供了一种预测未来漂移可能如何影响我们的方法。如果今天发生类似的逆转，我们可能会看到通信卫星失灵导致的全面停电，以及电信陷入混乱。即使在较小的太空天气事件中，这类事件也已经发生过。
这项工作也强调，人类仍然能够在这样一个大气层与现在大不相同的星球上生存。
“很多人说，没有强大磁场的星球无法维持生命，”Mukhopadhyay说。“研究史前地球，尤其是像这样的事件，可以帮助我们从一个非常不同的角度研究系外行星物理学。那时生命确实存在。但它与今天略有不同。”
