магнітне поле Землі керує киснем і життям!

Дослідження виявляє тісний статистичний зв’язок між напруженістю магнітного поля Землі та рівнем кисню в атмосфері за останні 540 мільйонів років.

Магнітне поле і кисень: новий вимір геоісторії

Початкове насичення атмосфери киснем, що сталося 2,4–2,5 мільярдів років тому, пов’язане з “Великою окислювальною подією”, спричиненою ціанобактеріями. У той час елементарний двохатомний кисень (O2) почав накопичуватися у повітрі, що сприяло розвитку складного життя. Проте лише нещодавно виявлено кореляцію між цим процесом і магнітним полем планети. «Це відкриття вказує на неочікувану взаємодію між геофізичними процесами в надрах і хімією атмосфери», — наголосили дослідники.

Команда з Центру космічних польотів імені Годдарда NASA та Університету Лідса провела аналіз двох незалежних наборів даних. Перший — це віртуальний геомагнітний осьовий дипольний момент (VGADM), збережений у мінералах. Другий — геохімічні проксі атмосферного кисню, зокрема скам’яніле деревне вугілля та сліди океанічної аноксії. Вчені спостерігали коефіцієнт кореляції 0,72 між обома параметрами без часових зсувів, що є вражаючим показником для геологічних досліджень.

Геомагнітне поле як захисник атмосфери

Попередні гіпотези стверджували, що магнітне поле запобігає ерозії атмосфери внаслідок сонячного вітру. Це захист, що виникає через блокування потоків заряджених частинок, які могли б призвести до “іонізації” або “омічного нагріву” — процесів, що знищують атмосферу. Проте досі бракувало довгострокових записів, які б прямо порівнювали напруженість поля з концентрацією кисню. «Це перше переконливе свідчення такого паралелізму», — зазначає авторка дослідження Санджукта Мондал.

Пік виявленої кореляції припадає на період 330–220 мільйонів років тому. Саме тоді магнітне поле було найсильнішим, а кисень — найбільш насиченим у атмосфері. Видалення довготривалих трендів у даних не змінило загальної картини: зв’язок залишився стабільним. Часове відставання у мільйон років оцінюється як мінімальне для геологічного масштабу.

Еволюція життя і підказки для позаземних пошуків

Ці результати мають ширше значення: вони показують, як внутрішня динаміка планети впливає на поверхневі умови, що підтримують життя. «Це новий підхід до розуміння того, як формуються умови, придатні для життя», — зазначає у рецензії Роберт Іган. Вивчення взаємозв’язку між геомагнітним полем і атмосферним киснем допомагає не лише реконструювати історію Землі. Воно також дає цінні підказки для астробіології — науки про життя за межами нашої планети.

Усі ці дані були опубліковані у журналі Science Advances, що підтверджує їхню наукову значущість і відкриває нові горизонти для міждисциплінарних досліджень.