Близкий крах Магнитное поле Земли возможно, проложило путь к развитию жизни за пределы микроскопической стадии.
Новое исследование древних горных пород из Южной Африки и Бразилии предполагает, что магнитное поле Земли претерпело серьезное ослабление около 591 миллиона лет назад. Это соответствует периоду времени, называемому Эдиакарский (около 635–541 миллионов лет назад), когда и атмосфера, и океаны, возможно, стали более богаты кислородом, а живые существа стали крупнее и мобильнее, чем предыдущие формы жизни. Новые данные позволяют предположить, что ослабление магнитного поля способствовало увеличению количества кислорода, что, в свою очередь, привело к новой фазе эволюции.
«Если мы правы, это довольно глубокое событие в эволюции», — сказал руководитель исследования. Джон Тардунопланетолог из Рочестерского университета в Нью-Йорке, рассказал Live Science.
Полученные результаты могут иметь значение для того, как жизнь может возникнуть на других планетах, добавил Тардуно, и подчеркивает, как геология недр Земли влияет на атмосферу и поверхность.
Магнитное поле Земли приводится в движение движением богатого железом ядра планеты. Сегодня поле обязано своей силой перемешиванию внешнего жидкого ядра, которое приводится в движение теплом, выделяемым из твердого внутреннего ядра, когда оно кристаллизуется со скоростью около миллиметра в год.
Связанный: Что, если магнитное поле Земли исчезнет?
Однако до того, как внутреннее ядро затвердело, у Земли уже было магнитное поле, которое приводилось в движение вращением полностью жидкого ядра, выделяющего тепло в мантию или средний слой. Со временем, по мере остывания ядра и разницы температур между мантия и ядро Сжимаясь, это выделение тепла становилось все менее и менее эффективным, уменьшая отток и, таким образом, ослабляя магнитное поле.
Новое исследование, опубликованное 2 мая в журнале Связь Земля и окружающая средаИсследователи обнаружили, что это ослабление достигло своего наиболее серьезного уровня 591 миллион лет назад, когда оно было в 30 раз слабее, чем сегодня. Они определили это, изучая крошечные кристаллы в горных породах, образовавшихся чуть ниже поверхности Земли. Камни и кристаллы остывают в течение десятков тысяч или сотен тысяч лет, отражая усредненную картину напряженности магнитного поля за этот период времени.
В породах возрастом чуть более 2 миллиардов лет магнитное поле было примерно таким же сильным, как и сегодня. Это говорит о том, что передача тепла от жидкого ядра вокруг Эдиакара начала ослабевать, сказал Тардуно.
«К тому времени, когда мы добираемся до Эдиакарского месторождения, месторождение находится на последнем издыхании, оно умирает», — сказал он.
По его словам, в какой-то момент магнитное поле могло вообще исчезнуть. Но затем новый драйвер магнитного поля включился, когда ядро начало кристаллизоваться, спасая поле.
По словам Тардуно, примерно 26 миллионов лет слабого поля совпадают с эдиакарской оксигенацией, и это может быть не совпадением. Магнитное поле окутывает Землю, как защитное одеяло, но на Северном и Южном полюсах линии поля уходят прямо в космос. Когда поле слабое, эта открытая область вокруг полюсов расширяется. Зазор позволяет молекулам водорода уйти в космос. Меньшее количество молекул водорода означает меньшее количество молекул, с которыми может связываться кислород, что приводит к увеличению количества свободного кислорода в атмосфере и океанах.
Эта внезапная поставка дополнительного кислорода, возможно, дала организмам возможность вырасти больше и стать более мобильными.
Земле, возможно, повезло со временем. По словам Тардуно, если бы поле оставалось слабым слишком долго, воздействие незащищенного космоса лишило бы планету большей части воды.
«Нам нужно магнитное поле Земли, чтобы сохранить воду на планете», — сказал он, — «но есть своего рода интересный поворот: во времена Эдиакарского периода действительно слабое магнитное поле могло помочь ускорить эволюцию».
