NASA otkrila iznenađujuću vezu između magnetnog polja i nivoa kiseonika na Zemlji

Tokom posljednjih 540 miliona godina, oscilacije u jačini Zemljinog magnetnog polja podudarale su se sa promjenama u količini kiseonika u atmosferi, pokazala je nova analiza naučnika iz NASA-e. Ovo istraživanje sugeriše da procesi duboko unutar Zemlje mogu uticati na uslove za život na njenoj površini.

Zemljina rana atmosfera uglavnom je bila toksična mješavina ugljen-dioksida, azota i vodene pare. Zatim, između prije 2,4 milijarde i 400 miliona godina, nivo kiseonika počeo je eksponencijalno da raste – možda pokrenut intenzivnom fazom oslobađanja gasova iz vulkana ili pojavom prvih fotosintetičkih mikroorganizama, sposobnih da razlože vodu na vodonik i kiseonik.

Naučnici mogu donijeti zaključke o nivoima kiseonika u prošlosti analizirajući drevne stijene (kao što su formacije sa trakastim gvožđem – Banded Iron Formations), jer njihov hemijski sastav zavisi od količine kiseonika prisutne u trenutku kada su nastale.

Najstariji dokazi o postojanju Zemljinog magnetnog polja, prema radu koji su 2024. godine objavili Nikols (Nichols) i saradnici, potiču iz stijena starih 3,7 milijardi godina, sačuvanih na Grenlandu. Istorija Zemljinog magnetnog polja upisana je u magnetizovane minerale. Kada minerali izbiju sa magmom na razdjelnicama tektonskih ploča i ohlade se, oni zadrže pravac i jačinu okolnog magnetnog polja iz tog vremena.

Porijeklo Zemljinog magnetnog polja još nije u potpunosti razjašnjeno. Ipak, široko je prihvaćeno da kružne struje unutar rastopljene legure gvožđa i nikla u Zemljinom spoljašnjem jezgru stvaraju i održavaju magnetno polje kroz proces poznat kao geodinamo. Budući da taj tok nije savršeno stabilan, magnetno polje se s vremenom mijenja.

Prvi put, poredeći dva odvojena skupa podataka, istraživački tim iz NASA-inog Svemirskog centra Godard u Grinbeltu, Merilend, i Univerziteta u Lidsu, Ujedinjeno Kraljevstvo, otkrio je da magnetno polje Zemlje pokazuje slične obrasce rasta i opadanja kao i nivo kiseonika u atmosferi tokom skoro pola milijarde godina.

„Ova korelacija otvara mogućnost da i jačina magnetnog polja i nivo kiseonika u atmosferi odgovaraju na isti osnovni proces“, objašnjava koautor studije, Bendžamin Mils (Benjamin Mills), biogeohemičar sa Univerziteta u Lidsu.

Što se tiče konkretnih uzroka koji povezuju Zemljin geodinamo sa nivoima kiseonika u atmosferi, naučnici za sada mogu samo nagađati. Na primjer, rast i raspadanje kontinenata tokom perioda promjene magnetnog polja mogu uticati na globalne stope trošenja stijena – proces koji uklanja kiseonik iz atmosfere. Takođe je moguća i povratna sprega između života i Zemljine atmosfere. Prije oko 300 miliona godina, Zemljino magnetno polje bilo je neobično snažno, što se poklopilo sa širenjem ogromnih karbonskih šuma i značajnim rastom proizvodnje kiseonika.

Istraživači se nadaju da će proučiti još duže nizove podataka kako bi utvrdili da li se ova korelacija proteže i dublje u prošlost. Takođe planiraju da ispitaju istorijsku zastupljenost i drugih za život ključnih hemikalija, poput azota, da bi utvrdili da li i one pokazuju slične obrasce.

Studija pod nazivom „Snažna veza između nivoa kiseonika i geomagnetnog dipola na Zemlji tokom posljednjih 540 miliona godina“ objavljena je u časopisu Science Advances.

David Bressan, Forbesov sardinijan