Ученые нашли прочную связь между геомагнетизмом и обогащением атмосферы кислородом

Исследователи из NASA и Университета Лидса показали: на протяжении последних 540 миллионов лет атмосферный кислород и магнитное поле Земли развивались синхронно. Это первое статистически достоверное доказательство глубокой связи между процессами в ядре планеты и условиями, важными для жизни на поверхности.
Алексей Петров
Автор Наука Mail
Графики
График A: За последние 540 миллионов лет уровни кислорода в атмосфере (синий) и сила магнитного поля Земли (VGADM, красный) демонстрируют схожие колебания и общий рост. Особенно заметен совместный пик в период 220–330 млн лет назад. График B: Анализ спектров показывает, что на коротких временных масштабах (<20 млн лет) вариации магнитного поля (красный) значительно активнее, чем вариации кислорода (синий). Это подтверждает, что связь между ними наблюдается только на длинных геологических масштабах.Источник: Science Advances

Команда сопоставила два независимых набора данных: геомагнетические записи из горных пород (так называемый VGADM — виртуальный дипольный момент) и геохимические данные — например, уголь в осадочных породах и следы древних морей, где почти не было кислорода. Работа опубликована в Science Advances.

Оказалось, что и магнитное поле, и содержание кислорода демонстрируют общий рост, особенно сильный между 330 и 220 миллионами лет назад. Это значит, что глубинные процессы в ядре и химический состав атмосферы могут быть тесно связаны. Впервые удалось показать, что эволюции магнитного поля и кислорода шли рука об руку.

Изображение планеты Земля
Исследование объединяет геохимию и геофизику в поиске причин зарождения жизни на планетеИсточник: Freepik

Раньше предполагалось, что магнитное поле защищает атмосферу от солнечного ветра, но прямых долгосрочных доказательств не было. Новое исследование показывает, что защита атмосферы — не единственный возможный эффект, сообщает издание Phys.org.

Авторы допускают: возможно, обе кривые синхронны не из-за прямой связи, а потому что оба процесса — и магнитное поле, и кислородный баланс — управляются общими механизмами в глубинах планеты. Например, формирование суперконтинента Пангея и связанные с ним изменения на границе мантии и ядра могли одновременно влиять и на геодинамо, и на кислородный режим.

Эти результаты расширяют наши знания об эволюционной истории Земли и позволяют глубже понять, что делает нашу планету пригодной для жизни, предоставляя ценные подсказки в поисках жизни за пределами Земли.
Вейцзя Куанг
старший научный сотрудник NASA

Это может объяснить, почему пики в магнитной активности совпадают с периодами богатой кислородом атмосферы — условиями, необходимыми для развития сложной жизни.

Авторы подчеркивают: такие связи важны не только для понимания прошлого Земли, но и для поиска обитаемых планет за ее пределами.

Ранее мы рассказывали о новой смелой теории начала всего.