Исследовательская группа из NASA и Университета Лидса нашла значимую статистическую взаимосвязь между уровнем кислорода в атмосфере и интенсивностью геомагнитного поля Земли за последние 540 миллионов лет. Это было впервые установлено путём прямого сопоставления палеомагнитных и геохимических данных.
Учёные собрали два независимых массива данных: палеомагнитные записи, отражающие виртуальный геомагнитный дипольный момент (VGADM), и прокси-данные по кислороду, включая анализ древнего угля и слоёв с бескислородными условиями в океане. Коэффициент корреляции около 0,72 указывает на значительную синхронность изменений.
Пики и провалы VGADM совпадают с максимумами и минимумами кислорода. Это совпадение особенно заметно в интервале 330–220 миллионов лет назад, охватывающем поздний Пермский и триас-юрский периоды. Исследователи подчёркивают, что такие наблюдения являются важным свидетельством связи между внутренней динамикой Земли и условиями на её поверхности.
Иллюстрация: NASA’s Goddard Space Flight Center / Conceptual Image Laboratory
Какие причины стоят за этой связью? Рассматриваются две гипотезы. Первая: сильное магнитное поле защищало атмосферу от солнечного ветра, снижая утечку газов, включая кислород, и создавая условия для его накопления. Вторая: тектонические процессы, управляя движением континентов и тепловыми потоками в мантии, воздействуют как на геодинамику ядра (и геомагнетизм), так и на кислородный цикл на поверхности.
Пока сложно определить, влияет ли одна величина на другую или они обе зависят от третьего фактора. Однако синхронность без временных задержек доказывает, что их связь не случайна: изменения магнитного поля и кислорода происходили «в унисон».
Это открытие переосмысливает роль геодинамо — турбулентного движения расплавленного железа в ядре — в формировании благоприятной среды для жизни. До сих пор модели планет не учитывали долгосрочное влияние магнитного поля на эволюцию кислорода, хотя теперь это упущение становится очевидным.
Перспективы велики. Если гипотеза о защитной роли магнитного поля подтвердится, это будет важной вехой в планетологии: при поиске жизни за пределами Земли следует учитывать наличие длительного мощного геомагнетизма наряду с кислородом. Слабость магнитного поля у Марса и Венеры могла привести к потере их атмосферы.
Исследователи планируют расширить анализ на более далёкое прошлое и добавить изучение других газовых элементов, таких как азот. Это поможет выяснить, является ли закономерность общей для всех атмосферных компонентов или касается только кислорода.
Источник: iXBT
