Уровень кислорода в атмосфере Земли колебался вместе с силой ее магнитного поля
Концентрации кислорода и сила магнитного поля нашей планеты в последние 540 миллионов лет изменялись очень похожим образом. Причины этого загадочны: ни один известный или предполагаемый механизм не должен обеспечивать такой корреляции. Если она реальна, это может серьезно изменить представления о возможности сложной жизни на самом распространенном типе планет во Вселенной.
Международная группа ученых решила сравнить интенсивность магнитного поля Земли в прошлом (его определяют по намагниченности древних пород) и количество кислорода в атмосфере в те же эпохи. Результаты исследования, охватившего период фанерозоя (последние 540 миллионов лет), опубликовали в журнале Science Advances.
Оказалось, между магнитным полем и уровнем O2 в воздухе существует корреляция в 0,72. Это далеко не «железное» значение, но для систем со многими параметрами, к которым, несомненно, относятся атмосфера и ее состав, уровень неожиданно высокий.
Когда авторы научной работы решили убрать все временные хаотические колебания в уровне кислорода, чтобы они не зашумляли графики, корреляция практически не изменилась. То есть речь идет не о случайности, а некоей закономерности. Это порождает проблему: даже исследователи не могут понять, чем она обусловлена.
Теоретически магнитное поле сокращает потерю ионов кислорода в космос. Вот только их потеря, по всем расчетам, от 200 до 2000 раз слабее, чем приток кислорода в атмосферу в последние полмиллиарда лет. Поэтому ученые предположили, что причины иной природы.
Например, начало затвердевания твердого внутреннего ядра Земли в теории может как временно усилить магнитное поле, так и вызвать какие-то геохимические процессы, способные увеличить приток кислородосодержащих газов на поверхность.
По идее, при усилении конвекции в земном ядре так называемое геомагнитное динамо должно усиливаться. Но и сами авторы статьи отметили, что этот процесс не должен идти достаточно быстро, чтобы объяснить резкий всплеск силы магнитного поля (и уровня кислорода) 220-330 миллионов лет назад. Тогда на Земле был чрезвычайно высокий уровень кислорода в воздухе, не наблюдаемый сегодня.
В попытке объяснить этот период, ученые предположили, что формирование и распад суперконтинентов (Пангея) как-то стимулируют и приток кислородсодержащих компонентов к поверхности и магнитное поле. Так называемый Кайамский суперхрон обратной полярности магнитного поля (262-312 миллионов лет назад) может быть одним из проявлений этого процесса.
Гипотетический механизм влияния суперконтинентов на все это, который предложили в статье, — через изменения среднего теплового потока, идущего от глубин планеты к поверхности. Отдача тепла через континентальные участки коры идет хуже, чем через океанические. Формирование крупной и единой суперконтинентальной «крышки» могло затруднить теплоотвод не только на поверхности планеты но и в итоге на границе ядра и мантии Земли.
Другой возможный процесс: окисление горных пород на континентах идет много интенсивнее, чем в океанической коре. Есть и другие каналы влияния континентов на окислительно-восстановительные процессы на поверхности планеты. Еще исследователи спекулятивно предполагают, что скорость расхождения океанических плит земной коры как-то влияет на доставку содержащих кислород соединений из глубин планеты на ее поверхность. Но конкретных механизмов такого рода они не озвучивают.
В то же время из более ранней ее истории известно, что при очень сильном падении магнитного поля в конце эдиакарского периода концентрация кислорода, судя по всему, быстро росла. Как это сочетается с обратной корреляцией в новой работе и предложенными авторами механизмами — неясно.
Напомним, по современным представлениям, большинство планет в обитаемой зоне в нашей Вселенной вращается вокруг красных карликов. Их светимость настолько меньше солнечной, что обитаемая зона там очень близко к самой звезде. Из-за этого ее гравитация тормозит вращение планеты, подвергая приливному захвату — ситуации, когда планета смотрит на свое светило всегда одной стороной.
Ряд ученых считают, что из-за медленного собственного вращения магнитное поле на таких планетах быстро затухает. Если авторы нового исследования корректно описали связь между уровнем кислорода в атмосфере и силой магнитного поля, такие планеты с трудом будут достигать высоких уровней О2. Перспективы сложной жизни при низкой концентрации этого газа в атмосфере довольно скромны.
Telegram 
Дзен 
VK Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.
Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.
Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.
Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.
Совместная миссия Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) по исследованию Меркурия началась в 2018 году. На видео, созданном из кадров с бортовых камер, можно проследить восьмилетний путь зонда BepiColombo.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии