Новое исследование обнаружило удивительную связь: за последние 540 миллионов лет сила геомагнитного поля Земли изменялась синхронно с уровнем кислорода в атмосфере. Однако ученые пока не могут точно сказать, что именно влияет на что — или же оба параметра зависят от какого-то третьего фактора.
«Это первое исследование, которое обнаружило связь между геомагнитным полем и уровнем кислорода», — рассказал Live Science ведущий автор работы Вэйцзя Куанг, старший научный сотрудник лаборатории геодезии и геофизики NASA.
Параллельные изменения
Анализ данных показал, что с начала кембрийского периода (541–485 млн лет назад) магнитное поле и концентрация кислорода росли примерно одинаково, а между 330 и 220 млн лет назад оба показателя резко увеличились.
Это открытие может помочь в поиске жизни на других планетах, отмечают Куанг и его соавтор Рави Коппарапу, планетолог NASA. Однако пока остается загадкой, как именно связаны эти два параметра.
Три возможных сценария
-
Магнитное поле влияет на кислород
Геомагнитное поле защищает атмосферу от солнечного ветра, предотвращая утечку молекул. Кроме того, оно экранирует живые организмы (включая растения, производящие кислород) от жесткого излучения. -
Кислород влияет на магнитное поле
Кислород может проникать в мантию через тектонические процессы, воздействуя на внешнее ядро Земли, где генерируется магнитное поле. -
Неизвестный третий фактор
Оба параметра могут зависеть от какого-то глубинного геофизического или геохимического процесса, который ученые пока не выявили.
«Скорее всего, магнитное поле влияет на уровень кислорода, а не наоборот», — считает Куанг. Это объясняется тем, что механизм генерации поля (движение жидкого металла в ядре) хорошо изучен, а обратное влияние кислорода — нет.
Роль суперконтинентов
Интересно, что пик обоих показателей совпадает с существованием Пангеи (320–195 млн лет назад). Возможно, образование и распад суперконтинентов как-то влияли на оба процесса, но данных для однозначных выводов пока недостаточно.
«Это пока лишь гипотеза, но очень интригующая», — говорит Куанг. Проблема в том, что достоверные данные по кислороду есть только за последние 540 млн лет, а более древние суперконтиненты (например, Родиния) изучены хуже.
Что дальше?
Ученые планируют искать другие факторы, которые могли бы объяснить эту связь. «Ни один исследователь не может понять всю систему Земли в одиночку», — отмечает Коппарапу. «Мы как дети, собирающие Lego: у каждого есть свой кусочек, и мы пытаемся сложить их в общую картину».
Вывод:
Магнитное поле и кислород в атмосфере Земли менялись синхронно сотни миллионов лет. Теперь предстоит выяснить, что здесь причина, а что — следствие, и как это знание поможет в поиске обитаемых планет.
