Сривът на земното магнитно поле може да е ключ към развитието на живота

В продължение на милиони години магнитното поле на Земята е променяло посоката си многократно, понякога придружено от временно отслабване. Много по-дълъг период, в който полето е намаляло, е имало между 591 и 565 милиона години. Малко след това в геоложкия запис се появяват първите вкаменелости на сложни животни.

(Във видеото може да научите повече за: Най-мощни магнитни бури в историята на човечеството)

Ново изследване показва, че това може да е станало възможно именно благодарение на отслабването, въпреки очевидното противоречие с ролята на полето за създаването на живот.

Геомагнитното поле е едно от нещата, които отличават Земята от Венера и Марс. То е помогнало на Земята да устои на разрушаването на атмосферата ѝ, което иначе би предизвикал слънчевият вятър, и е действало като щит срещу изхвърлянето на коронална маса, което би заляло планетата с радиация. При търсенето на живот извън Слънчевата система се предполага, че мощното магнитно поле е задължително условие, поне за живот на повърхността, а не дълбоко в планетата.

Тази важност води до периодични опасения за възможността от отслабване, но опитите да се свържат предишни спадове в силата на полето с масови измирания обикновено не са довели до нищо. Вместо това нови изследвания показват, че едно от най-важните събития в историята на живота е било улеснено от омекотяването на бариерата между Земята и космическата радиация. 

Earth's Magnetic Field's "Near-Collapse" 590 Million Years Ago May Have Helped Complex Lifehttps://t.co/0C47JN3nBF

— IFLScience (@IFLScience) May 3, 2024

Силата и посоката на полето в историята на Земята могат да бъдат разчетени в скалите, които запазват запис на локалното поле по времето, когато са се формирали, при условие че последвалата топлина не е изтрила лентата.

Професор Джон Тардуно от Университета в Рочестър и колегите му изследват проба от плагиоклазови кристали от габроса Пасо да Фабиана, Бразилия, положени преди 591 милиона години. Те откриха доказателства за най-ниското поле, регистрирано някога, една тридесета от съвременното ниво, а също и много по-ниско от по-ранните дати. 

Като се опират на други изследвания, авторите твърдят, че полетата под 10 % от днешните са се запазили в продължение на поне 26 милиона години, включително един от най-жизненоважните периоди за живота в историята на Земята.

Въпреки че се смята, че първите животни са се появили малко по-рано, те са били микроскопични или неподвижни видове като съвременните гъби. Първите активни същества, известни като едиакаранска фауна, се появяват във фосилните записи преди около 560 млн. години. Смята се, че увеличаването на кислорода в атмосферата и съответно разтворения в океана е било необходимата съставка за появата на сложни и високоподвижни животни, въпреки че колко допълнителен кислород е имало, остава неясно.

Това превръща това повишаване на кислорода в една от големите промени на играта на всички времена, но причините за него все още не са ясни. Тардуно и съавторите му смятат, че отслабването на магнитното поле по това време може да е било ключово.

Няма никакво съмнение, че по-слабото поле ще доведе до по-голямо количество водород, който ще се отделя от атмосферата. При по-малко количество от елемента, който може да се свърже с кислорода, ще има възможност атмосферата на планетата да се промени по начин, който да благоприятства живота.

Това, което е много по-малко ясно, е дали ефектът от по-слабото поле ще бъде достатъчен, за да доведе до значителна промяна. В края на краищата голяма част от кислорода, освободен поради недостиг на водород, би се свързал с други елементи.

Авторите признават, че е трудно да се моделира колко повече кислород би бил достъпен при по-слабо поле.

"Количественото определяне на загубата на водород за Земята със свръхслабо поле е предизвикателство, тъй като тя е недостъпна за наблюдение", пишат те.

Съществуващите модели предвиждат увеличение на загубата на водород с 30 до 1000 процента, а тази огромна разлика води до голяма несигурност относно произтичащото увеличение на кислорода.

Въпреки това авторите смятат, че това покачване е достатъчно, за да може да се приеме за правдоподобно съществуването на фауната на Едиакаран.

"Най-високите оценки биха могли да доведат до промяна на кислорода с няколко процента ... което може да представлява смущение или преминаване на праг, позволяващ едиакаранската животинска диверсификация", споделят авторите.

Те предлагат, че защитното поле може да се е свило толкова много, че плазмата в горните слоеве на атмосферата да е станала изложена на слънчевия вятър, което значително да е увеличило загубата на водородни йони.

Един от факторите, които други не са взели предвид, е, че повишеното излагане на силно заредени частици от Слънцето би могло да доведе до образуването на повече азотни оксиди, които създават озонови дупки като тази, която човечеството направи с фреоните. Това от своя страна би изложило долните слоеве на атмосферата на допълнително ултравиолетово лъчение, което може да раздели водните пари на водород и кислород, като част от допълнителния водород ще се изпари преди рекомбинацията.

Никой не знае точно защо земното поле е спаднало по това време. Възможно е обаче, ако търсим планети, на които има не просто живот, а развит живот като нашия, да се нуждаем от това те да имат силни магнитни полета, които да си вземат продължителна ваканция в точния момент.

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase