Los científicos descubren un vínculo fuerte e inesperado entre el campo magnético de la Tierra y los niveles de oxígeno

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El campo magnético y los niveles de oxígeno de la Tierra están inextricablemente vinculados, sugiere una nueva investigación.

La fuerza del campo geomagnético ha aumentado en el cierre con el porcentaje de oxígeno en la atmósfera de la Tierra en los últimos 540 millones de años, encuentra un nuevo estudio, pero no está claro si uno de estos influye en el otro, o si otros factores desconocidos explican el vínculo.

“Este es el primer descubrimiento que hemos tenido que establecer el vínculo entre el campo geomagnético y el nivel de oxígeno”, autor principal Weijia Kuangun científico superior en el Laboratorio de Geodesia y Geofísica del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, dijo Live Science.

Los niveles de campo magnético y oxígeno de la Tierra han aumentado más o menos en paralelo desde el comienzo del período Cámbrico (541 millones a 485.4 millones de años hace), y ambos factores aumentaron entre 330 millones y 220 millones de años, los resultados indican.

La investigación podría ayudar a reducir los requisitos de la vida en otros planetas, Kuang y coautor del estudio Trot de cubículosun científico planetario en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, dijo en una entrevista de video conjunta.

Puede ser que el campo geomagnético controla los niveles de oxígeno, o viceversa, pero hay otro posible escenario, que es que ambos factores están relacionados con un tercer proceso geoquímico o geofísico que los investigadores aún no han identificado, dijo Kuang.

Para el nuevo estudio, los científicos utilizaron dos conjuntos de datos independientes que abarcan los últimos 540 millones de años. Uno de los conjuntos de datos mostró oxígeno atmosférico, derivado de múltiples indicadores, como la abundancia en los sedimentos del carbón fosilizado, que permanece después de incendios forestales y da pistas sobre cuánto oxígeno estaba disponible en un momento dado. El otro conjunto de datos mostró la fuerza del campo geomagnético, derivado de la información magnética que se registra en antiguas rocas y sedimentos. Los investigadores planearon estos conjuntos de datos entre sí y descubrieron que había una fuerte correlación entre ellos.

Si el campo geomagnético controla los niveles de oxígeno, su influencia probablemente se deba a la protección que ofrece la atmósfera de la Tierra contra el clima espacial. Investigaciones anteriores indican que el campo geomagnético puede prevenir o reducir El escape o la erosión de las moléculas atmosféricas. El campo magnético también protege la vida en el planetaincluidas las plantas que producen oxígeno, a partir de rayos X y radiación ultravioleta extrema.

Si, en contraste, los niveles de oxígeno atmosférico dictan la fuerza del campo magnético de la Tierra, entonces la tectónica de placas jugaría un papel central. Tectónica de placas es el proceso que recicla continuamente la corteza terrestre en el manto, que es el capa planetaria Eso cubre el núcleo externo líquido de la Tierra.

El campo geomagnético de la Tierra se origina en las corrientes en el núcleo externo, por lo que es posible que el reciclaje del material de la corteza y el oxígeno en el manto pueda afectar el manto inferior, lo que podría afectar el campo geomagnético, dijo Kuang.

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“La tectónica de placas (…) definitivamente afectará el térmico y las condiciones dinámicas en la base del manto donde bordea el núcleo externo líquido”, dijo. “Por otro lado, la tectónica de placas también afecta el ciclo de productos químicos y otros elementos desde el interior hasta la superficie, lo que ciertamente afectará la oxigenación o la producción de oxígeno”.

Es más probable que el campo geomagnético afecte los niveles de oxígeno, en lugar de al revés, dijo Kuang. Esto se debe a que los científicos saben que el campo geomagnético se origina en el fondo del planeta y se propaga a la superficie de la Tierra y al espacio. “La otra dirección se entiende menos”, dijo.

El tercer escenario posible es que otro proceso separado es empujar el campo geomagnético y los niveles de oxígeno en la misma dirección con el tiempo. Los autores del estudio aún no saben cuál podría ser ese proceso, pero una pico que existe en ambos conjuntos de datos puede contener la respuesta.

‘Un mecanismo muy atractivo’

La espiga coincide con la existencia del antiguo supercontinente Rastrearque se formó hace unos 320 millones de años y se rompió hace unos 195 millones de años. Debido a los reordenamientos tectónicos masivos involucrados, los supercontinentes podrían ser el vínculo faltante entre el campo magnético de la Tierra y los niveles de oxígeno, pero la evidencia de esto sigue siendo muy tentativa en este punto, Kuang y Kopparapu advirtieron.

“Esta es una de las conjeturas que realmente no publicamos fuertemente en nuestro artículo, pero es algo que creemos que es un mecanismo muy atractivo para que nosotros perseguemos”, dijo Kuang. La razón por la que los investigadores se detuvieron con esta idea es que tienen datos robustos para un solo supercontinente, pangea, y no el los que vinieron antesdijo.

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“Parece haber una correlación de la vista entre oxígeno y campo magnético y todos los demás supercontinentes”, dijo Kopparapu. “Sin embargo, no tenemos datos confiables para el oxígeno (que va más lejos) que 540 millones de años, por lo que no podemos llegar a ese tipo de conclusión (más atrás en el tiempo) y supercontinentes pasados”.

Los investigadores ya están trabajando en el siguiente paso, que es buscar otros factores geofísicos y geoquímicos que puedan vincularse con el campo geomagnético y los niveles de oxígeno. Para esto, los autores dicen que la comunicación y la colaboración entre los científicos son de suma importancia.

“Una sola mente no puede comprender todo el sistema de la Tierra”, dijo Kopparapu. “Somos como niños que juegan con Legos, y cada uno de nosotros tiene una pieza de Lego separada. Estamos tratando de encajar todo y ver cuál es el panorama general”.