A pesquisa sugere que o estado incomum do campo magnético da Terra durante o Período Ediacarano poderia ter influenciado significativamente o desenvolvimento da vida complexa, modificando os níveis de oxigênio atmosférico. O estudo revela que este período registou o campo magnético mais fraco alguma vez registado, o que pode ter permitido uma maior oxigenação, apoiando assim formas de vida maiores e mais ativas. Esta compreensão aprimorada da dinâmica geomagnética e evolutiva oferece insights sobre o potencial da vida em outros planetas. Crédito: SciTechDaily.com
As evidências sugerem que um campo magnético fraco há milhões de anos pode ter alimentado a proliferação da vida.
O Período Ediacarano, que vai de cerca de 635 a 541 milhões de anos atrás, foi um momento crucial na história da Terra. Marcou uma era transformadora durante a qual surgiram organismos multicelulares complexos, preparando o cenário para a explosão da vida.
Mas como se desenrolou esta onda de vida e que factores na Terra podem ter contribuído para isso?
Pesquisadores da Universidade de Rochester descobriram evidências convincentes de que o campo magnético da Terra estava em um estado altamente incomum quando os animais macroscópicos do Período Ediacarano se diversificaram e prosperaram. Seu estudo, publicado em Natureza Comunicações Terra e Meio Ambientelevanta a questão de saber se estas flutuações no antigo campo magnético da Terra levaram a mudanças nos níveis de oxigénio que podem ter sido cruciais para a proliferação de formas de vida há milhões de anos.
Pesquisadores da Universidade de Rochester estudaram o campo magnético da Terra durante o período Ediacarano transformador, que durou cerca de 635 a 541 milhões de anos atrás. A investigação levanta questões sobre factores que podem ter alimentado o surgimento de organismos multicelulares complexos, como a fauna ediacarana, notável pela sua semelhança com os primeiros animais. Crédito: Ilustração da Universidade de Rochester / Michael Osadciw
De acordo com John Tarduno, professor William Kenan Jr. do Departamento de Ciências da Terra e Ambientais, uma das formas de vida mais notáveis durante o Período Ediacarano foi a fauna Ediacarana. Eram notáveis pela sua semelhança com os primeiros animais – alguns chegavam a atingir mais de um metro (três pés) de tamanho e eram móveis, indicando que provavelmente precisavam de mais oxigénio em comparação com as formas de vida anteriores.
“Ideias anteriores para o aparecimento da espetacular fauna ediacarana incluíam fatores genéticos ou ecológicos, mas o momento próximo com o campo geomagnético ultrabaixo motivou-nos a revisitar questões ambientais e, em particular, a oxigenação atmosférica e oceânica”, diz Tarduno. , que também é Reitor de Pesquisa da Escola de Artes e Ciências e da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas.
Os mistérios magnéticos da Terra
Cerca de 2.800 milhas abaixo de nós, o ferro líquido se agita no núcleo externo da Terra, criando o campo magnético protetor do planeta. Embora invisível, o campo magnético é essencial para a vida na Terra porque protege o planeta do vento solar – fluxos de radiação do sol. Mas o campo magnético da Terra nem sempre foi tão forte como é hoje.
Os investigadores propuseram que um campo magnético invulgarmente baixo pode ter contribuído para o aumento da vida animal. No entanto, tem sido um desafio examinar a ligação devido aos dados limitados sobre a força do campo magnético durante este período.
Impressão fóssil de Dickinsonia, um exemplo da fauna Ediacarana, encontrada na atual Austrália. Crédito: Shuhai Xiao, Virginia Tech
Tarduno e sua equipe usaram estratégias e técnicas inovadoras para examinar a força do campo magnético, estudando o magnetismo bloqueado em antigos cristais de feldspato e piroxênio da rocha anortosita. Os cristais contêm partículas magnéticas que preservam a magnetização desde o momento em que os minerais foram formados. Ao datar as rochas, os investigadores podem construir uma linha do tempo do desenvolvimento do campo magnético da Terra.
Aproveitando ferramentas de ponta, incluindo um CO2 laser e o magnetômetro do dispositivo de interferência quântica supercondutor (SQUID) do laboratório, a equipe analisou com precisão os cristais e o magnetismo contidos neles.
Um campo magnético fraco
Os seus dados indicam que o campo magnético da Terra, por vezes durante o Período Ediacarano, foi o campo mais fraco conhecido até à data – até 30 vezes mais fraco do que o campo magnético actual – e que a intensidade do campo ultra-baixa durou pelo menos 26 milhões de anos.
Um campo magnético fraco torna mais fácil para as partículas carregadas do sol retirarem átomos leves, como o hidrogênio, da atmosfera, fazendo com que eles escapem para o espaço. Se a perda de hidrogénio for significativa, mais oxigénio pode permanecer na atmosfera em vez de reagir com o hidrogénio para formar vapor de água. Essas reações podem levar ao acúmulo de oxigênio ao longo do tempo.
Impressão fóssil de Fractofusus, um exemplo da fauna Ediacarana, encontrado no que hoje é a Terra Nova, com um centavo canadense próximo para escala. Crédito: Shuhai Xiao, Virginia Tech
A investigação conduzida por Tarduno e a sua equipa sugere que durante o Período Ediacarano, o campo magnético ultrafraco causou uma perda de hidrogénio ao longo de pelo menos dezenas de milhões de anos. Esta perda pode ter levado ao aumento da oxigenação da atmosfera e da superfície do oceano, permitindo o surgimento de formas de vida mais avançadas.
Tarduno e a sua equipa de investigação descobriram anteriormente que o campo geomagnético recuperou a sua força durante o Período Cambriano subsequente, quando a maioria dos grupos de animais começaram a aparecer no registo fóssil, e o campo magnético protector foi restabelecido, permitindo que a vida prosperasse.
“Se o campo extraordinariamente fraco tivesse permanecido após o Ediacarano, a Terra poderia parecer muito diferente do planeta rico em água que é hoje: a perda de água poderia ter secado gradualmente a Terra”, diz Tarduno.
Dinâmica Central e Evolução
O trabalho sugere que a compreensão do interior planetário é crucial para contemplar o potencial da vida fora da Terra.
“É fascinante pensar que os processos no núcleo da Terra possam estar ligados, em última análise, à evolução”, diz Tarduno. “À medida que pensamos na possibilidade de vida noutros lugares, também precisamos de considerar como os interiores dos planetas se formam e se desenvolvem.”
Para obter mais informações sobre esta pesquisa, consulte Como o fraco campo magnético da Terra promoveu o surgimento da vida complexa.
Referência: “O quase colapso do campo geomagnético pode ter contribuído para a oxigenação atmosférica e a radiação animal no Período Ediacarano” por Wentao Huang, John A. Tarduno, Tinghong Zhou, Mauricio Ibañez-Mejia, Laercio Dal Olmo-Barbosa, Edinei Koester , Eric G. Blackman, Aleksey V. Smirnov, Gabriel Ahrendt, Rory D. Cottrell, Kenneth P. Kodama, Richard K. Bono, David G. Sibeck, Yong-Xiang Li, Francis Nimmo, Shuhai Xiao e Michael K. Watkeys, Maio de 2024, Comunicações Terra e Meio Ambiente.
DOI: 10.1038/s43247-024-01360-4
Esta pesquisa foi apoiada pela Fundação Nacional de Ciência dos EUA.
