• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
2 мая
Александр Березин
7
1 776

Ослабление магнитного поля планеты посчитали причиной первого взрыва биоразнообразия на Земле

5.2

Более полумиллиарда лет назад магнитное поле Земли по неизвестной причине ослабело в десятки раз и оставалось таким десятки миллионов лет.

© University of Rochester, John Tarduno

Международная группа ученых проанализировала образцы минералов из группы плагиоклазов, найденных в Бразилии, возрастом примерно 560-590 миллионов лет (перед кембрийским взрывом биоразнообразия). Сравнив их с аналогичными минералами других эпох, исследователи пришли к неожиданному выводу: в ту эпоху магнитное поле Земли было намного слабее, чем сегодня. Это, по мнению авторов работы, должно было серьезно повлиять на земную жизнь. Статья об этом опубликована в Communications Earth & Environment.

На современной Земле примерно половина всей радиации блокируется магнитным полем, а остальная половина поглощается атмосферой. Это не значит, что магнитное поле абсолютно необходимо для земной жизни или наличия плотной атмосферы: скажем, на Титане, спутнике Сатурна, атмосфера вчетверо плотнее земной и за счет этого радиация на поверхности куда слабее, чем на поверхности Земли. И все же в условиях именно земной атмосферы без магнитного поля уровень естественного радиационного фона на нашей планете был бы примерно вдвое выше.

В этот раз ученые сравнивали параметры магнетизации кристаллов плагиоклазов возрастом от 591 до 565 миллионов лет. Сравнив их с аналогичными минералами из других эпох, авторы исследования пришли к выводу, что на протяжении этих 26 миллионов лет земное магнитное поле было в среднем в 30 раз слабее, чем в наши дни. Исходя из этого они выдвинули достаточно экзотичную гипотезу: слабое магнитное поле могло привести к насыщению земной атмосферы кислородом, что способствовало образованию крупных многоклеточных животных эдиакарской фауны.

Конкретный механизм такого насыщения, по мнению ученых, сравнительно прост: водяной пар, присутствующий в атмосфере Земли, при ослабленном магнитном поле будет эффективнее расщепляться на кислород и водород. Первый легко улетучивается в космос, второй же, по мысли авторов научной работы, оставался на планете, заметно поднимая концентрацию кислорода здесь.

Ученые видят подтверждение своей гипотезы в резком скачке количества крупных многоклеточных в палеонтологической летописи между 575 и 565 миллионами лет назад. Как отметили исследователи, хотя мелкие аэробные организмы могут существовать даже при концентрации кислорода в сотню-другую раз ниже, чем сегодня, крупные многоклеточные в таких условиях будут серьезно страдать от дефицита кислорода. Особенно значительного из-за водного характера тогдашней жизни и того факта, что растворимость газов в воде той довольно теплой эпохи должна была быть ниже, чем сегодня.

Морское дно в период существования эдиакарской биоты в представлении художника / © Wikimedia Commons

Сам факт обнаружения резкого падения силы магнитного поля Земли на целых 26 миллионов лет весьма значим. До сих пор у науки вообще не было понимания того, что у планет может быть столь длительное обратимое ослабление магнитного поля. Пока неясны теоретические механизмы, способные объяснить это событие. Если бы что-то подобное наблюдалось в наши дни, северные сияния систематически происходили даже на экваторе.

Но вот предположение о влиянии падения силы магнитного поля на первый взрыв биоразнообразия в истории Земли вызывает некоторые вопросы. Почему это случилось лишь примерно 575 миллионов лет назад, а не сразу после падения магнитного поля 591 миллион лет назад? Чего ждала биосфера 16 миллионов лет?

Неясно и то, каким образом расщепление водяного пара в стратосфере могло серьезно повысить концентрацию кислорода у поверхности Земли. Дело в том, что в норме стратосфера на нашей планете очень сухая: там крайне мало водяного пара. Возможно, поэтому ученые не привели расчетов того, какое количество кислорода могло образоваться за 26 миллионов лет слабого магнитного поля по предложенному ими механизму. Без таких расчетов гипотеза остается лишенной определенных количественных оснований.

В то же время нельзя исключать, что падение силы магнитного поля в 30 раз все же повлияло на биосферу. Теоретически это повышало уровень природного радиационного фона почти вдвое. Не исключено, что скорость мутаций или образования новых видов в подобных условиях существенно возросла. Но, чтобы понять насколько именно, нужны дополнительные исследования.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Сегодня, 08:35
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

Позавчера, 11:18
Полина Меньшова

При гипертонии пациентам рекомендуют аэробные тренировки, включающие в себя, например, ходьбу, бег, танцы, езду на велосипеде. Но такая физическая нагрузка положительно влияет на артериальное давление только в вечернее время, выяснили физиологи из Бразилии и США.

Вчера, 17:46
Александр Березин

Миссия NS-25 стала первой после длительной приостановки полетов New Shepard — полностью многоразового суборбитального носителя и корабля. Джефф Безос, владелец Amazon, 24 года назад создавший компанию Blue Origin, некогда планировал, что этот носитель станет базой для серьезной выручки от космического туризма.

Сегодня, 08:35
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

Позавчера, 11:18
Полина Меньшова

При гипертонии пациентам рекомендуют аэробные тренировки, включающие в себя, например, ходьбу, бег, танцы, езду на велосипеде. Но такая физическая нагрузка положительно влияет на артериальное давление только в вечернее время, выяснили физиологи из Бразилии и США.

Вчера, 17:46
Александр Березин

Миссия NS-25 стала первой после длительной приостановки полетов New Shepard — полностью многоразового суборбитального носителя и корабля. Джефф Безос, владелец Amazon, 24 года назад создавший компанию Blue Origin, некогда планировал, что этот носитель станет базой для серьезной выручки от космического туризма.

24 апреля
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

[miniorange_social_login]

Комментарии

7 Комментариев

Николай Ц.
3 недели назад
-
0
+
Вообще непонятно, как солнечная радиация влияет на биоту, если вся биота морская и находится на глубине десятков метров. Такой слой воды защитит от солнечных протонов и электронов.
    Александр
    3 недели назад
    -
    0
    +
    Николай, вторичные ливни частиц в атмосфере, плюс значительная часть организмов не дальше метра от поверхности. Но вопросов все равно пока больше, чем ответов.
    +
      ещё комментарии
      Николай
      3 недели назад
      -
      0
      +
      Александр, вторичные ливни это для частиц высоких энергий из космических лучей, от них магнитосфера не защищает. А не дальше метра от поверхности вопрос, какая именно часть биоты. Не думаю что преобладающая. Размолотит волнами эту мягкотелую эдиакарскую живность.
        Alexey
        3 недели назад
        -
        0
        +
        Николай, так то верхняя сублиторальная зона самая богатая по биомассе и биоразнообразию в океане, во всяком случае сейчас, и не думаю, что принцип актуализма сильно подведет нас в случае с вендским временем ))
          Николай
          3 недели назад
          -
          0
          +
          Alexey, принцип актуализации вещь священная, с ним не спорю. ) но по сохранности остатков не сублитораль в зоне максимума тафономической кривой сохранения - её максимум приходится на бОльшие глубины, нежели на урез воды. Не думаю, чтобы всё эти мягкие тела и следы ползания сохранились на литоральной зоне. Хотя конечно всяко бывает, и мелкая волноприбойная рябь на песке сохраняется - у меня есть как раз её образцы верхнего протерозоя, описываемых выше времён.
        Александр
        3 недели назад
        -
        0
        +
        Николай, я где-то видел распределение вторичных ливней, и там протонов не так мало, и далеко не все даже ультравысоких энергий. Но вы правы в том смысле, что от ГКЛ должно быть больше ливней. Если судить по современным океаном, то в верхних метрах воды однозначно намного больше биомассы, чем ниже. Более сложный вопрос именно с верхним метром: его в прошлом не пощупаешь, да.
          Николай
          3 недели назад
          -
          0
          +
          Александр, мы, помнится, гранату от нечего делать бросали на глубину примерно 1 метр, РГДшку. Так с глубины метра от неё даже осколки не вылетали). Я так, тему поддержать. Гипотезы штука интересная, но их оценки это всегда упрощённые рассуждения. По идее, увеличение радиации физической должно приводить к радиации биологической, если есть свободные ниши. Но механизмы сложны, и всё не так однозначно. Концентрация кислорода тоже оценивается по осадочным породам, есть методы; пусть и они покажут правоту этих бравых парней, говорящих о накислороживании атмосферы из стратосферы.

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: