As evidências sugerem que um campo magnético fraco há milhões de anos pode ter alimentado a proliferação da vida.
Por Universidade de Rochester com informações de Science Daily.
O Período Ediacarano, que vai de cerca de 635 a 541 milhões de anos atrás, foi um momento crucial na história da Terra. Marcou uma era transformadora durante a qual surgiram organismos multicelulares complexos, preparando o cenário para a explosão da vida.
Mas como se desenrolou esta onda de vida e que fatores na Terra podem ter contribuído para isso?
Pesquisadores da Universidade de Rochester descobriram evidências convincentes de que o campo magnético da Terra estava em um estado altamente incomum quando os animais macroscópicos do Período Ediacarano se diversificaram e prosperaram. O seu estudo, publicado na Nature Communications Earth & Environment, levanta a questão de saber se estas flutuações no antigo campo magnético da Terra levaram a mudanças nos níveis de oxigênio que podem ter sido cruciais para a proliferação de formas de vida há milhões de anos.
De acordo com John Tarduno, professor William Kenan Jr. do Departamento de Ciências da Terra e Ambientais, uma das formas de vida mais notáveis durante o Período Ediacarano foi a fauna Ediacarana. Eram notáveis pela sua semelhança com os primeiros animais – alguns chegavam a atingir mais de um metro (três pés) de tamanho e eram móveis, indicando que provavelmente precisavam de mais oxigênio em comparação com as formas de vida anteriores.
“Ideias anteriores para o aparecimento da espetacular fauna ediacarana incluíam fatores genéticos ou ecológicos, mas o momento próximo com o campo geomagnético ultrabaixo motivou-nos a revisitar questões ambientais e, em particular, a oxigenação atmosférica e oceânica”, diz Tarduno, que também é Reitor de Pesquisa da Escola de Artes e Ciências e da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas.
Os mistérios magnéticos da Terra
Cerca de 2.800 milhas abaixo de nós, o ferro líquido se agita no núcleo externo da Terra, criando o campo magnético protetor do planeta. Embora invisível, o campo magnético é essencial para a vida na Terra porque protege o planeta do vento solar – fluxos de radiação do sol. Mas o campo magnético da Terra nem sempre foi tão forte como é hoje.
Os investigadores propuseram que um campo magnético invulgarmente baixo pode ter contribuído para o aumento da vida animal. No entanto, tem sido um desafio examinar a ligação devido aos dados limitados sobre a força do campo magnético durante este período.
Tarduno e sua equipe usaram estratégias e técnicas inovadoras para examinar a força do campo magnético, estudando o magnetismo bloqueado em antigos cristais de feldspato e piroxênio da rocha anortosita. Os cristais contêm partículas magnéticas que preservam a magnetização desde o momento em que os minerais foram formados. Ao datar as rochas, os investigadores podem construir uma linha do tempo do desenvolvimento do campo magnético da Terra.
Aproveitando ferramentas de ponta, incluindo um laser de CO2 e o magnetômetro do dispositivo de interferência quântica supercondutora (SQUID) do laboratório, a equipe analisou com precisão os cristais e o magnetismo neles contidos.
Um campo magnético fraco
Os seus dados indicam que o campo magnético da Terra, por vezes durante o Período Ediacarano, foi o campo mais fraco conhecido até à data – até 30 vezes mais fraco do que o campo magnético atual – e que a intensidade do campo ultra-baixo durou pelo menos 26 milhões de anos.
Um campo magnético fraco torna mais fácil para as partículas carregadas do sol retirarem átomos leves, como o hidrogênio, da atmosfera, fazendo com que eles escapem para o espaço. Se a perda de hidrogênio for significativa, mais oxigênio pode permanecer na atmosfera em vez de reagir com o hidrogênio para formar vapor de água. Essas reações podem levar ao acúmulo de oxigênio ao longo do tempo.
A investigação conduzida por Tarduno e a sua equipa sugere que durante o Período Ediacarano, o campo magnético ultra-fraco causou uma perda de hidrogênio ao longo de pelo menos dezenas de milhões de anos. Esta perda pode ter levado ao aumento da oxigenação da atmosfera e da superfície do oceano, permitindo o surgimento de formas de vida mais avançadas.
Tarduno e a sua equipa de investigação descobriram anteriormente que o campo geomagnético recuperou a sua força durante o Período Cambriano subsequente, quando a maioria dos grupos de animais começaram a aparecer no registo fóssil, e o campo magnético protetor foi restabelecido, permitindo que a vida prosperasse.
“Se o campo extraordinariamente fraco tivesse permanecido após o Ediacarano, a Terra poderia parecer muito diferente do planeta rico em água que é hoje: a perda de água poderia ter secado gradualmente a Terra”, diz Tarduno.
Dinâmica central e evolução
O trabalho sugere que a compreensão do interior planetário é crucial para contemplar o potencial da vida fora da Terra.
“É fascinante pensar que os processos no núcleo da Terra possam estar ligados, em última análise, à evolução”, diz Tarduno. “À medida que pensamos na possibilidade de vida noutros lugares, também precisamos de considerar como os interiores dos planetas se formam e se desenvolvem.”
Esta pesquisa foi apoiada pela Fundação Nacional de Ciência dos EUA.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pela Universidade de Rochester. Original escrito por Lindsey Valich. Nota: O conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.
Referência do periódico :
Wentao Huang, John A. Tarduno, Tinghong Zhou, Mauricio Ibañez-Mejia, Laércio Dal Olmo-Barbosa, Edinei Koester, Eric G. Blackman, Aleksey V. Smirnov, Gabriel Ahrendt, Rory D. Cottrell, Kenneth P. Kodama, Richard K. Bono, David G. Sibeck, Yong-Xiang Li, Francis Nimmo, Shuhai Xiao, Michael K. Watkeys. Near-collapse of the geomagnetic field may have contributed to atmospheric oxygenation and animal radiation in the Ediacaran Period. Communications Earth & Environment, 2024; 5 (1) DOI: 10.1038/s43247-024-01360-4
