El casi colapso del campo magnético de la Tierra hace 591 millones de años puede haber permitido que floreciera vida compleja

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El campo magnético de la Tierra juega un papel importante a la hora de hacer habitable nuestro planeta. Una burbuja protectora sobre la atmósfera protege al planeta de la radiación solar, el viento, los rayos cósmicos y las fluctuaciones extremas de temperatura.

Sin embargo, el campo magnético de la Tierra casi colapsó hace 591 millones de años e, irónicamente, este cambio puede haber desempeñado un papel fundamental en el florecimiento de la vida compleja, según ha descubierto un nuevo estudio.

«En general, el campo es protector. Si no hubiéramos tenido un campo en las primeras etapas de la historia de la Tierra, la Tierra habría quitado agua del planeta». Viento solar «(Una corriente de partículas energéticas que fluye desde el Sol hacia la Tierra)», dijo John Tarduno, profesor de geofísica de la Universidad de Rochester en Nueva York y autor principal del nuevo estudio.

«Pero en Ediacara tuvimos un período notable en la evolución de la Tierra profunda cuando los procesos que crean el campo magnético… se volvieron tan ineficientes después de miles de millones de años que el campo colapsó casi por completo».

El estudio fue publicado en la revista Comunicaciones Tierra y Medio Ambiente El 2 de mayo se descubrió que el campo magnético de la Tierra, creado por Movimiento del hierro fundido en el núcleo exterior de la Tierra.Ha sido mucho más débil que su fuerza actual durante al menos 26 millones de años. El descubrimiento del continuo debilitamiento del campo magnético de la Tierra también ayudó a resolver un misterio geológico duradero sobre cuándo se formó el núcleo interno sólido de la Tierra.

Este período de tiempo es consistente con un período conocido como el Período Ediacárico, cuando los primeros animales complejos aparecieron en el fondo marino a medida que aumentaba el oxígeno en la atmósfera y los océanos.

Estos extraños animales apenas se parecen a la vida actual, como hélices, tubos, tortas y discos de calabaza. Dickinsoniaque alcanza un tamaño de 4,6 pies (1,4 metros), y Kimberella lenta.

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Antes de esta época, la vida era en gran medida unicelular y microscópica. Los investigadores creen que el débil campo magnético puede haber provocado un aumento de oxígeno en la atmósfera, lo que permitió que evolucionara la vida compleja temprana.

Shuhai Xiao/Tecnología de Virginia

Una imagen muestra una colección de un fósil de Dickinsonia costata de 560 millones de años que se encontró en el sur de Australia. Con una longitud de más de un metro, esta criatura es el animal más grande conocido de ese período.

Se sabe que la intensidad del campo magnético de la Tierra fluctúa con el tiempo y los cristales conservados en las rocas contienen pequeñas partículas magnéticas que se registran en un registro de la intensidad del campo magnético de la Tierra.

La primera evidencia de que el campo magnético de la Tierra se debilitó significativamente durante este período llegó en 2019. Estudio de rocas de 565 millones de años En Quebec, lo que indicaba que el campo era diez veces más débil de lo que es hoy en ese momento.

El último estudio recopiló más evidencia geológica que indica que el campo magnético era significativamente débil, ya que la información contenida en una roca de 591 millones de años de un sitio en el sur de Brasil indica que el campo magnético era 30 veces más débil de lo que es hoy.

El débil campo magnético no siempre fue así: el equipo examinó rocas similares de Sudáfrica que datan de hace más de dos mil millones de años y descubrió que, en aquel entonces, el campo magnético de la Tierra era tan fuerte como lo es hoy.

A diferencia de hoy, la parte más interna de la Tierra en ese momento era líquida, no sólida, lo que afectaba la forma en que se generaba el campo magnético, explicó Tarduno.

«Durante miles de millones de años, este proceso se volvió menos eficiente», dijo.

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«Cuando llegamos a Ediacara, el campo estaba en sus últimas etapas. Estaba a punto de colapsar. Pero afortunadamente para nosotros, se había enfriado lo suficiente como para que el núcleo interno comenzara a generarse (reforzando el campo magnético)».

La aparición de las formas de vida complejas más antiguas que flotan en el fondo marino en este momento está asociada con el aumento de los niveles de oxígeno. Algunos animales pueden sobrevivir con niveles bajos de oxígeno, como las esponjas y los animales microscópicos, pero los animales más grandes con cuerpos más complejos que se mueven necesitan más oxígeno, dijo Tarduno.

Tradicionalmente, el aumento de oxígeno durante este tiempo se ha atribuido a organismos fotosintéticos como las cianobacterias, que producían oxígeno, lo que le permitía acumularse en el agua de manera constante a lo largo del tiempo, explicó el coautor del estudio Shuhai Xiao, profesor de geobiología en Virginia Tech de EE. UU. .

Sin embargo, la nueva investigación ha propuesto una hipótesis alternativa o complementaria que implica una mayor pérdida de hidrógeno al espacio cuando el campo magnético de la Tierra es débil.

«La magnetosfera protege a la Tierra del viento solar, manteniendo así la atmósfera unida a la Tierra. Una magnetosfera más débil significa la pérdida de gases más ligeros como el hidrógeno de la atmósfera terrestre», añadió Xiao por correo electrónico.

Es posible que ocurran múltiples procesos simultáneamente, dijo Tarduno.

«No cuestionamos que uno o más de estos procesos estuvieran ocurriendo simultáneamente, pero el campo débil puede haber permitido que el oxígeno excediera un umbral, lo que ayudó a la evolución de la radiación animal», dijo Tarduno.

Peter Driscoll, científico del Laboratorio Planetario y de la Tierra del Instituto Carnegie para la Ciencia en Washington, D.C., dijo que estaba de acuerdo con los hallazgos del estudio sobre el débil campo magnético de la Tierra, pero la afirmación es que un campo magnético débil podría afectar el oxígeno en el atmósfera. La evolución biológica ha sido difícil de evaluar. No participó en el estudio.

«Es difícil para mí evaluar la validez de esta afirmación porque no se comprende bien el impacto que los campos magnéticos planetarios pueden tener en el clima», dijo por correo electrónico.

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Su hipótesis estaba «bien establecida», dijo Tarduno, pero demostrar la causalidad llevaría décadas de difícil trabajo dado lo poco que se sabe sobre los animales que vivieron en ese momento.

Shuhai Xiao/Tecnología de Virginia

Se ha encontrado un fósil de 565 millones de años de un animal de Ediacara, llamado Fractofusus Misrai, en la Formación False Point en Terranova, Canadá.

El análisis geológico también reveló detalles importantes sobre la parte más interna del centro de la Tierra.

Las estimaciones de cuándo pudo haberse solidificado el núcleo interno del planeta (cuando el hierro cristalizó por primera vez en el centro del planeta) oscilan entre hace 500 millones y 2.500 millones de años.

el Investigación sobre la fuerza del campo magnético de la Tierra. Indica que la edad El núcleo interno de la Tierra Es en el extremo más joven de esta escala de tiempo, donde se solidificó hace 565 millones de años, lo que permitió que el escudo magnético de la Tierra se recuperara.

«Las observaciones parecen respaldar la afirmación de que el núcleo interno se formó por primera vez poco después de este tiempo, empujando a la geodinamo (el mecanismo que crea el campo magnético) de un estado débil e inestable a un campo dipolar fuerte y estable», dijo Driscoll.

La restauración de la intensidad del campo después del Ediacara, a medida que crecía el núcleo interno, puede haber sido importante para evitar que la Tierra, rica en agua, se secara, dijo Tarduno.

En cuanto a los animales exóticos del período Ediacárico, todos habían desaparecido en el siguiente período Cámbrico, cuando La diversidad de la vida explotó Las ramas del árbol de la vida que conocemos hoy se formaron en un tiempo relativamente corto.

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