Câmpul magnetic și nivelul de oxigen al Pământului sunt legate inextricabil, sugerează noi cercetări.
Puterea câmpului geomagnetic a crescut în blocaj cu procentul de oxigen în atmosfera Pământului în ultimii 540 de milioane de ani, constată un nou studiu – dar rămâne neclar dacă unul dintre aceștia îl influențează pe celălalt sau dacă alți factori necunoscuți explică legătura.
“Aceasta este prima descoperire pe care am avut -o vreodată pentru a stabili legătura dintre câmpul geomagnetic și nivelul de oxigen”, autorul principal Weijia Kuangun om de știință senior în laboratorul Geodesy and Geophysics la NASACentrul de zbor spațial al lui Goddard, a spus Live Science.
Câmpul magnetic al Pământului și nivelul de oxigen au crescut mai mult sau mai puțin în paralel de la începutul perioadei cambrian (541 milioane până la 485,4 milioane de ani în urmă) și ambii factori au crescut între 330 milioane și 220 de milioane de ani în urmă, indică rezultatele.
Cercetarea ar putea ajuta la restrângerea cerințelor pentru viață pe alte planete, Kuang și coautor de studiu Ravi Kopparapua declarat un om de știință planetar la NASA Goddard Space Flight Center, într -un interviu video comun.
S -ar putea ca câmpul geomagnetic să controleze nivelul de oxigen sau invers – dar există un alt scenariu posibil, care este că ambii factori sunt legați de un al treilea proces geochimic sau geofizic pe care cercetătorii nu l -au identificat încă, a spus Kuang.
Pentru noul studiu, oamenii de știință au folosit două seturi de date independente care se întind pe ultimii 540 de milioane de ani. Unul dintre seturile de date a arătat oxigen atmosferic, derivat din mai mulți indicatori, cum ar fi abundența în sedimentele cărbunelui fosilizat, care rămâne după incendii sălbatice și oferă indicii despre cât de mult oxigen a fost disponibil la un moment dat. Celălalt set de date a arătat puterea câmpului geomagnetic, derivat din informații magnetice înregistrate în roci și sedimente antice. Cercetătorii au reprezentat aceste seturi de date unul față de celălalt și au descoperit că există o corelație puternică între ei.
Dacă câmpul geomagnetic controlează nivelul de oxigen, influența sa s -ar datora probabil protecției pe care o oferă atmosfera Pământului împotriva vremii spațiale. Cercetările anterioare indică faptul că câmpul geomagnetic poate preveni sau reduce Evadarea sau eroziunea moleculelor atmosferice. Câmpul magnetic și protejează viața pe planetăinclusiv plante care produc oxigen, din raze X și radiații ultraviolete extreme.
Dacă, în schimb, nivelurile de oxigen atmosferice dictează puterea câmpului magnetic al Pământului, atunci tectonica plăcilor ar juca un rol central. Tectonica plăcilor este procesul care recicla continuu crusta Pământului în manta, care este strat planetar Asta acoperă miezul exterior lichid al Pământului.
Câmpul geomagnetic al Pământului provine din curenții din miezul exterior, astfel încât este posibil ca reciclarea materialului crustei și oxigenului în manta ar putea avea impact asupra mantalei inferioare, care ar putea afecta apoi câmpul geomagnetic, a spus Kuang.
„Tectonica plăcilor […] Cu siguranță va avea impact asupra condițiilor termice și dinamice de la baza mantalei în care se limitează cu miezul exterior lichid “, a spus el.
Este mai probabil ca câmpul geomagnetic să afecteze nivelul de oxigen, mai degrabă decât invers, a spus Kuang. Acest lucru se datorează faptului că oamenii de știință cunosc că câmpul geomagnetic își are originea în interiorul planetei și se propagă pe suprafața Pământului și în spațiu. “Cealaltă direcție este mai puțin bine înțeleasă”, a spus el.
Al treilea scenariu posibil este acela că un alt proces separat este împingerea câmpului geomagnetic și a nivelului de oxigen în aceeași direcție în timp. Autorii studiului nu știu care ar putea fi acest proces, dar un vârf care există în ambele seturi de date poate deține răspunsul.
„Un mecanism foarte ispititor”
Spike -ul coincide cu existența străvechiului supercontinent Pangeacare s -a format în urmă cu aproximativ 320 de milioane de ani și s -a despărțit în urmă cu aproximativ 195 de milioane de ani. Datorită rearanjărilor tectonice masive implicate, supercontinentele ar putea fi legătura lipsă dintre câmpul magnetic al Pământului și nivelul de oxigen – dar dovezile pentru aceasta sunt încă foarte tentative în acest moment, Kuang și Kopparapu au avertizat.
“Aceasta este una dintre conjecturile pe care nu le -am pus cu adevărat puternic în lucrarea noastră, dar este ceva ce credem că este un mecanism foarte ispititor pentru noi să le urmărim”, a spus Kuang. Motivul pentru care cercetătorii au revenit cu această idee este că au date robuste pentru un singur supercontinent – Pangea – și nu pentru cele care au venit înaintea spus el.
“Se pare că există o oarecare corelație a ochilor între oxigen și câmpul magnetic și toate celelalte supercontinente”, a spus Kopparapu. „Cu toate acestea, nu avem date fiabile pentru oxigen [going farther back] mai mult de 540 de milioane de ani și, prin urmare, nu putem să facem acest tip de concluzie pentru [farther back in time] și supercontinente trecute “.
Cercetătorii lucrează deja la următoarea etapă, care este de a căuta alți factori geofizici și geochimici care s -ar putea lega de nivelul geomagnetic și de nivelurile de oxigen. Pentru aceasta, autorii spun că comunicarea și colaborarea dintre oamenii de știință sunt de o importanță primordială.
“O singură minte nu poate înțelege întregul sistem al Pământului”, a spus Kopparapu. “Suntem ca niște copii care se joacă cu Legos, fiecare dintre noi având o piesă LEGO separată. Încercăm să ne potrivim toate și să vedem care este imaginea de ansamblu.”