Hyperlink misterioso entre o magnetismo da Terra e o oxigênio confunde cientistas

A força do campo magnético da Terra parece subir e cair de mãos dadas com a abundância de oxigênio em sua atmosfera, segundo um estudo de registros geológicos que abrangem os últimos meio bilhão de anos.

Explicar o vínculo pode ajudar a revelar tendências fundamentais na evolução da vida na Terra – e poderia mostrar aos astrônomos os lugares mais promissores para procurar sinais de vida complexa em outros planetas. Mas até agora não está claro se o magnetismo da Terra desempenha um papel em manter os níveis de oxigênio alto – e sustentar a vida animal – ou se ambos são influenciados por um terceiro mecanismo não identificado.

“Nós realmente não temos uma boa explicação para isso”, diz Benjamin Mills, biogeoquímico da Universidade de Leeds, Reino Unido, e co-autor do estudo, publicado em Avanços científicos em 13 de junho¹. Mas o estudo sugere “algumas causas potenciais que são emocionantes e potencialmente testáveis”, diz Aubrey Zerkle, biogeoquímica da Universidade de St. Andrews, Reino Unido.

Saber como o inside profundo da Terra poderia influenciar a evolução da atmosfera é “crítico para entender o que torna nosso planeta habitável”, diz Richard Bono, geofísico da Universidade Estadual da Flórida, em Tallahassee, que ajudou a compilar registros de longo prazo do geomagnetismo.

Pistas geológicas

O oxigênio é o principal componente da crosta e manto da Terra. Mas o oxigênio molecular só começou a se acumular lentamente na atmosfera depois que os organismos que produzem oxigênio através da fotossíntese começaram a evoluir, cerca de 2,5 bilhões de anos atrás. E somente no atual Aeon, cobrindo os últimos 540 milhões de anos ou mais, atingiu concentrações respiráveis ​​pela maioria dos animais.

Não há maneira direta de medir a composição da atmosfera no passado profundo, mas os geoquímicos podem usar pistas indiretas² Reconstruir os níveis de oxigênio a partir do período cambriano, que começou cerca de 540 milhões de anos atrás. Por exemplo, a concentração de oxigênio “tem uma forte relação com o quão fácil é iniciar e manter incêndios florestais”, diz Mills, e a frequência de grandes incêndios florestais pode ser elaborada observando depósitos de carvão antigos, entre outros fatores.

Os geofísicos também podem reconstruir como a força e a direção do campo geomagnético variaram em trechos ainda mais longos da história da Terra, estudando rochas produzidas por erupções vulcânicas antigas³. Isso ocorre porque os cristais magnéticos que se formam na lava solidificadora se alinham com o campo, agindo como pequenas bússolas congeladas no tempo.

Para colocar esses dois longos discos lado a lado e compará-los, Mills se uniu aos geofísicos Weijia Kuang e Ravi Kopparapu, ambos no Centro de Voo Espacial da NASA Goddard, Greenbelt, Maryland e com o exobiólogo Joshua Krissansen-Totton na Universidade de Washington em Seattle. Os autores descobriram uma forte correlação-tanto os níveis de oxigênio quanto a intensidade geomagnética aumentaram nos últimos milhões de anos, e alguns dos principais picos ou quedas em ambas as medidas ocorrem nas mesmas épocas geológicas (consulte ‘tendências de longo prazo’).

Possíveis explicações

O artigo discute algumas razões possíveis para a correlação. Sabe -se que o campo magnético da Terra tem um efeito protetor na atmosfera superior, porque desvia o vento photo voltaic, uma corrente de partículas carregadas do sol que, de outra forma, faria com que oxigênio e outros gases escapassem lentamente para o espaço. Mas a equipe calculou que a perda de oxigênio causada por um enfraquecimento drástico do campo ainda seria pequeno em comparação com as quantidades geradas pela fotossíntese – ou às consumidas por outros organismos e por ciclos geológicos nos quais os elementos são trocados entre a atmosfera, a crosta e o manto.