Vědci objevují silné, neočekávané spojení mezi magnetickým pozemním pozemským a kyslíkem
Hladiny magnetického pole Země a kyslík jsou neoddělitelně spojeny, naznačuje nový výzkum.
Síla geomagnetického pole vzrostla v zámku s procentem kyslíku v atmosféře Země za posledních 540 milionů let, zjistí nová studie – ale zůstává nejasné, zda jeden z těchto ovlivňuje druhý, nebo zda jiné neznámé faktory vysvětlují spojení.
„Toto je první objev, který jsme kdy museli vytvořit spojení mezi geomagnetickým polem a úrovní kyslíku,“ vedený autor vedoucí Weijia Kuangvedoucí vědec v laboratoři geodedie a geofyziky na NASA‚S Goddard Space Flight Center, řekl Live Science.
Hladiny magnetického pole Země a kyslíku se od začátku kambriánského období víceméně zvýšily paralelně (před 541 miliony na 485,4 milionu let) a oba faktory se zvýšily mezi 330 miliony a 220 miliony let, výsledky naznačují.
Výzkum by mohl pomoci zúžit požadavky na život na jiných planetách, Kuang a studovat spoluautor Krsok kabinPlanetární vědec v NASA Goddard Space Flight Center, uvedl ve společném videohovoru.
Je možné, že geomagnetické pole řídí hladiny kyslíku nebo naopak – ale existuje další možný scénář, který znamená, že oba faktory souvisejí s třetím geochemickým nebo geofyzikálním procesem, který vědci dosud nepřijali, řekl Kuang.
Pro novou studii vědci použili dva nezávislé datové sady trvající posledních 540 milionů let. Jeden z datových sad vykazoval atmosférický kyslík, odvozený z více ukazatelů, jako je hojnost v sedimentech zkamenělého uhlí, které zůstává po požárech a dává stopy o tom, kolik kyslíku bylo v daném okamžiku k dispozici. Druhý datový soubor ukázal sílu geomagnetického pole odvozeného z magnetických informací, které jsou zaznamenány ve starověkých horninách a sedimentech. Vědci vykreslili tyto datové sady proti sobě a zjistili, že mezi nimi byla silná korelace.
Pokud by geomagnetické pole řídilo hladinu kyslíku, jeho vliv by byl pravděpodobně způsoben ochranou, kterou nabízí zemskou atmosféru proti vesmírnému počasí. Předchozí výzkum naznačuje, že geomagnetické pole může zabránit nebo snížit Útěk nebo eroze atmosférických molekul. Také magnetické pole Shields Life on the Planetvčetně rostlin, které produkují kyslík, z rentgenového a extrémního ultrafialového záření.
Pokud naopak hladiny atmosférického kyslíku diktují sílu magnetického pole Země, pak by desková tektonika hrála ústřední roli. Deska tektonika je proces, který neustále recykluje zemskou kůru do pláště, což je Planetární vrstva To pokrývá tekuté vnější jádro Země.
Geomagnetické pole Země pochází z proudů ve vnějším jádru, takže je možné, že recyklace krustálního materiálu a kyslíku do pláště může ovlivnit spodní plášť, který by pak mohl ovlivnit geomagnetické pole, řekl Kuang.
Související: Zvyšla deska tektonika? Průkopnický nový výzkum by mohl rozbít nejhlubší tajemství Země.
„Tektonika desky (…) určitě ovlivní tepelné a dynamické podmínky na základně pláště, kde hraničí s kapalným vnějším jádrem,“ řekl. „Na druhé straně tektonika desek ovlivňuje také cyklování chemikálií a dalších prvků z vnitřku na povrch, což jistě ovlivní oxygenaci nebo produkci kyslíku.“
Je pravděpodobnější, že geomagnetické pole ovlivňuje hladinu kyslíku, spíše než naopak, řekl Kuang. Je to proto, že vědci vědí, že geomagnetické pole pochází hluboko uvnitř planety a šíří se na zemský povrch a do vesmíru. „Jiný směr je méně dobře pochopen,“ řekl.
Třetím možným scénářem je, že další, samostatný proces tlačí geomagnetické pole a hladiny kyslíku stejným směrem v průběhu času. Autoři studie neví, co by tento proces mohl být, ale odpověď, který existuje v obou datových sadách, může mít nárůst.
„Velmi lákavý mechanismus“
Spike se shoduje s existencí starověkého superkontinentu Pagkterý vytvořil asi před 320 miliony let a rozešel se asi před 195 miliony let. Vzhledem k masivním zapojeným tektonickým přestavkám mohou být superkontinenty chybějící vazbou mezi magnetickým polem Země a hladinou kyslíku – ale důkazem toho je v tomto bodě stále velmi předběžný, Kuang a Kopparapu varovali.
„Je to jedna z dohad, které jsme v našem článku opravdu nevydali, ale je to něco, o čem si myslíme, že je pro nás velmi lákavý mechanismus, který máme sledovat,“ řekl Kuang. Důvod, proč se vědci s touto myšlenkou drželi zpět, je to, že mají robustní data pouze pro jeden superkontinent – Pangea – a ne ty, které přišly dříveřekl.
„Zdá se, že existuje určitá korelace očí mezi kyslíkem a magnetickým polem a všemi ostatními superkontinenty,“ řekl Kopparapu. „Nemáme však spolehlivé údaje o kyslíku (jde dále zpět) než 540 milionů let, a proto nemůžeme učinit tento druh závěru pro (dále zpět v čase) a minulé superkontinenty.“
Vědci již pracují na dalším kroku, kterým je hledat další geofyzikální a geochemické faktory, které by mohly spojit s geomagnetickým polem a hladinou kyslíku. Za tímto účelem autoři tvrdí, že komunikace a spolupráce mezi vědci je prvořadá.
„Jedna jediná mysl nemůže pochopit celý systém Země,“ řekl Kopparapu. „Jsme jako děti hrající s Legosem, přičemž každý z nás má samostatný kousek Lego. Snažíme se to všechno spojit dohromady a vidět, jaký je velký obrázek.“
