Магнитното поле на Земята почти се срина преди 591 милиона години. Може да е позволило сложният живот да процъфтява
Регистрирайте се за научния бюлетин на Wonder Theory на CNN. .
Магнитното поле на Земята играе ключова роля за превръщането на нашата планета в обитаема. Защитният мехур над атмосферата предпазва планетата от слънчева радиация, ветрове, космически лъчи и необичайни промени в температурата.
Въпреки това, магнитното поле на Земята почти се срина преди 591 милиона години и тази промяна, парадоксално, може да е изиграла ключова роля в разцвета на сложния живот, установи ново изследване.
„Като цяло полето е защитно. Ако не бяхме имали поле в началото на историята на Земята, водата щеше да бъде отстранена от планетата от слънчевия вятър (поток от енергизирани частици, течащи от слънцето към Земята)“, каза Джон Тардуно, професор по геофизика в Университета на Рочестър в Ню Йорк и старши автор на новото изследване.
„Но в Едиакаран имахме очарователен период в развитието на дълбоката Земя, когато процесите, създаващи магнитното поле … бяха станали толкова неефективни след милиарди години, че полето почти напълно се срина.“
Проучването, публикувано в списанието Communications Earth & Environment на 2 май, установи, че магнитното поле на Земята, което се създава от движението на разтопено желязо във външното ядро на Земята, е значително по-слабо от сегашната си сила за период от най-малко 26 милиона години. Откритието за продължително отслабване на магнитното поле на Земята също помогна за разрешаването на трайна геоложка мистерия за това кога се е образувало твърдото вътрешно ядро на Земята.
Тази времева рамка съвпада с период, известен като Едиакаран, когато първите сложни животни се появяват на морското дъно, тъй като процентът на кислород в атмосферата и океана се увеличава.
Тези странни животни почти не приличаха на днешния живот — пухкави ветрила, тръбички и понички и дискове като Dickinsonia, която порасна до 4,6 фута (1,4 метра) на размер, и подобната на плужек Кимберела.
Преди това време животът е бил предимно едноклетъчен и микроскопичен. Изследователите смятат, че слабото магнитно поле може да е довело до увеличаване на кислорода в атмосферата, позволявайки развитието на ранен сложен живот.
Разкриване на почти колапса на магнитното поле
Известно е, че интензитетът на магнитното поле на Земята варира с времето и кристалите, запазени в скалата, съдържат малки магнитни частици, които записват интензитета на магнитното поле на Земята.
Първото доказателство, че магнитното поле на Земята е отслабнало значително през този период, дойде през 2019 г. от проучване на 565 милиона годишни скали в Квебек, което предполага, че полето е било 10 пъти по-слабо от днес в този момент.
Последното проучване събра повече геоложки доказателства, които показват, че магнитното поле е отслабнало драстично, като информацията, съдържаща се в скала на 591 милиона години от място в южна Бразилия, предполага, че полето е 30 пъти по-слабо от днес.
Слабото магнитно поле не винаги е било такова: Екипът изследва подобни скали от Южна Африка, датиращи отпреди повече от 2 милиарда години, и установи, че в този момент магнитното поле на Земята е било толкова силно, колкото е днес.
За разлика от сега, обясни Тардуно, тогава най-вътрешната част на Земята е била течна, а не твърда, което влияе върху начина, по който се генерира магнитното поле.
„В продължение на милиарди години този процес става все по-малко ефективен“, каза той.
„И докато стигнем до Едиакаран, теренът е в последните си крака. Почти се срутва. Но след това, за наше щастие, стана достатъчно хладно, че вътрешното ядро започна да генерира (усилвайки магнитното поле).“
Появата на най-ранния сложен живот, който би се разпространил по морското дъно по това време, се свързва с повишаване на нивата на кислород. Някои животни могат да оцелеят при ниски нива на кислород, като гъби и микроскопични животни, но по-големите животни с по-сложни тела, които се движат, се нуждаят от повече кислород, каза Тардуно.
Традиционно повишаването на кислорода през това време се приписва на фотосинтезиращи организми като цианобактерии, които произвеждат кислород, позволявайки му да се натрупва във водата стабилно с течение на времето, обясни съавторът на изследването Шухай Сяо, професор по геобиология във Virginia Tech.
Новото изследване обаче предлага алтернативна или допълваща хипотеза, включваща повишена загуба на водород в космоса, когато геомагнитното поле е слабо.
„Магнитосферата предпазва Земята от слънчевия вятър, като по този начин задържа атмосферата към Земята. По този начин по-слабата магнитосфера означава, че по-леки газове като водород ще бъдат изгубени от земната атмосфера“, добави Сяо по имейл.
Тардуно каза, че множество процеси може да са се случили наведнъж.
„Ние не оспорваме, че един или повече от тези процеси се случват едновременно. Но слабото поле може да е позволило на оксигенацията да премине прага, подпомагайки радиацията на животните (еволюцията)“, каза Тардуно.
Питър Дрискол, учен в Лабораторията за Земята и планетите към Научния институт Карнеги във Вашингтон, окръг Колумбия, каза, че е съгласен с констатациите на изследването за слабостта на магнитното поле на Земята, но твърдението, че слабото магнитно поле може да е повлияло на атмосферния кислород а биологичната еволюция беше трудна за оценка. Той не е участвал в проучването.
„Трудно ми е да оценя истинността на това твърдение, защото влиянието, което планетарните магнитни полета могат да имат върху климата, не е много добре разбрано“, каза той по имейл.
Тардуно каза, че тяхната хипотеза е „солидна“, но доказването на причинно-следствена връзка може да отнеме десетилетия предизвикателна работа, като се има предвид колко малко се знае за животните, живели по това време.
Мистерия на вътрешното ядро
Геоложкият анализ също разкри красноречиви подробности за най-вътрешната част на Земята c
