Forskarna analyserade data om syrenivåer och det geomagnetiska fältet och fann korrelationer som kan hjälpa till att förstå de förhållanden som krävs för liv på andra planeter.
Forskning ledd av forskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center har avslöjat ett samband mellan två viktiga fenomen på jorden: magnetfältet och syret i atmosfären. Enligt studien har båda utvecklats parallellt under de senaste 540 miljoner åren, vilket tyder på att de kan vara kopplade till samma geofysiska eller geokemiska process som ännu är okänd.
De analyserade uppgifterna visar att både styrkan i det geomagnetiska fältet och koncentrationen av syre ökade betydligt från början av kambriumperioden och nådde en markant topp mellan 330 och 220 miljoner år sedan. Forskarna har dock ännu inte fastställt vilket av de två som påverkar det andra, eller om båda är beroende av en tredje faktor.
”Detta är den första upptäckten vi har gjort som fastställer sambandet mellan det geomagnetiska fältet och syrenivån”, sade huvudförfattaren Weijia Kuang i ett uttalande till Live Science.
Hur fastställdes det möjliga sambandet, enligt studien?
Forskarna använde två oberoende datamängder som omfattar de senaste 540 miljoner åren. Den ena speglade syrenivåerna över tid med hjälp av element som fossiliserad kol i sediment, rester som bildas efter skogsbränder. Den andra dokumenterade det geomagnetiska fältets intensitet utifrån magnetiska spår som bevarats i stenar och gamla avlagringar.
När forskarna jämförde de båda uppgifterna fann de en tydlig korrelation: sedan kambriumperiodens början för över 500 miljoner år sedan ökade magnetfältet och syrehalten parallellt, med en markant uppgång mellan 330 och 220 miljoner år sedan. Detta tyder på att det finns ett djupare samband mellan jordens inre processer och atmosfäriska förhållanden.
Studieförfattarna, Weijia Kuang och Ravi Kopparapu, hävdar att förståelsen av detta samband är avgörande för att identifiera de minimikrav som skulle göra liv möjligt på andra planeter. Det är dock ännu oklart om den ena faktorn direkt påverkar den andra, eller om båda är en följd av ett tredje, ännu okänt fenomen.
Betydelsen av sambandet mellan magnetfältet och syrehalten på jorden
Om jordens magnetfält verkligen påverkar syrenivåerna skulle dess roll vara avgörande för att bevara de förhållanden som är nödvändiga för liv. Genom att fungera som ett skydd mot rymdvädret förhindrar detta fält solpartiklar från att erodera atmosfären, vilket bidrar till att hålla viktiga molekyler, däribland syre, stabila.
Dessutom skyddar detfotosyntetiska organismer – de viktigaste producenterna av syre – från extrem strålning, såsom röntgenstrålning och ultraviolett strålning, som kan skada dem eller hämma deras utveckling.
Å andra sidan, om syret i atmosfären påverkar magnetfältet, skulle processen vara nära kopplad till jordens inre dynamik. Plattektoniken, som återvinner material från jordskorpan till manteln, skulle kunna förändra den kemiska och termiska sammansättningen av detta mellanliggande skikt. Detta skulle i sin tur påverka aktiviteten i den flytande yttre kärnan, där det geomagnetiska fältet genereras.
