Eksplozja życia na Ziemi jest powiązana z działaniem metali ciężkich w centrum planety | ewoluował

W centrum Ziemi powoli pęcznieje gigantyczna kula litego żelaza. To jest wewnętrzne jądro, a naukowcy odkryli niedawno intrygujące dowody na to, że jego narodziny pół miliarda lat temu mogły odegrać ważną rolę w ewolucji życia na Ziemi.

W tamtym czasie pole magnetyczne naszej planety słabło – a to mogło mieć katastrofalne konsekwencje, jak mówią. Pole to zazwyczaj chroni życie na powierzchni, odpierając promieniowanie kosmiczne i naładowane cząstki emitowane przez nasze Słońce.

Ale 550 milionów lat temu spadła do ułamka swojej obecnej siły – zanim nagle odzyskała swoją siłę. W następstwie tego ponownego rozruchu planety Ziemia doświadczyła nagłego rozrostu złożonego, wielokomórkowego życia na swojej powierzchni. Była to eksplozja kambryjska, kiedy większość głównych grup zwierząt pojawiła się po raz pierwszy w zapisie kopalnym. Naukowcy powiązali go teraz z wydarzeniami znajdującymi się w centrum Ziemi.

Nasza planeta składa się z sfer. Istnieje warstwa skalna o grubości 5–70 km, która pokrywa ziemię jak skorupka jajka. Nazywa się to skorupą, a poniżej znajduje się płaszcz z 3000 km krzemianu. Na dole znajduje się zewnętrzny rdzeń, który jest wykonany z roztopionego żelaza, a wewnątrz znajduje się kolejna kula – z litego żelaza. Ma średnicę ponad 2000 kilometrów i rośnie o około milimetr rocznie.

„Pole magnetyczne Ziemi jest generowane przez wiry żelaza w jądrze zewnętrznym” – powiedział John Tarduno, profesor geofizyki na Uniwersytecie Rochester w Nowym Jorku. „Przed eksplozją kambryjską rdzeń był całkowicie stopiony, a jego zdolność do generowania pola magnetycznego załamywała się”.

Analiza kryształów w skałach w Quebecu przez zespół Tarduno wykazała, że ​​ziemskie pole magnetyczne stanowiło mniej niż 10% jej obecnej siły i zapewniałoby słabą ochronę przed promieniowaniem kosmicznym i słonecznym. Mówi się, że dynamo napędzające pole magnetyczne Ziemi prawdopodobnie traciło siłę z powodu szybkiej utraty ciepła z jądra.

Następnie rdzeń zaczął krzepnąć w swoim centrum, co miało poważne konsekwencje. To w zasadzie ruchy turbodoładowania w zewnętrznym jądrze, zwracające siłę do pola magnetycznego planety. „Nasze badania wskazują, że formowanie się jądra wewnętrznego rozpoczęło się około 550 milionów lat temu i miało to miejsce przed wybuchem kambryjskim” – powiedział Tarduno.

Dlaczego i jak narodził się wewnętrzny rdzeń, było tajemnicą. Od swojego małego początku pół miliarda lat temu urósł w kulę litego żelaza wielkości księżyca. Jest to najbardziej zmineralizowane miejsce na Ziemi i ma duży wpływ na warunki na powierzchni.

Co ważniejsze, zapewniła naszemu światu pole magnetyczne. Obserwacje innych światów – gdzie te pola zniknęły – ujawniają tragiczne konsekwencje tej utraty. Przykładem jest Mars, który stracił swoje pole magnetyczne cztery miliardy lat temu. Niechroniona przed wiatrem słonecznym – ciągłym strumieniem protonów i elektronów wylewających się z powierzchni Słońca – atmosfera Marsa została wypchnięta w kosmos, pozostawiając jej powierzchnię martwą i pozbawioną wody.

„Ziemia nie ewoluowałaby tak jak Mars, ale z pewnością straciłaby więcej wody niż obecnie, gdyby nie uruchomiła ponownie swojego pola magnetycznego” – dodał Tarduno. „Z pewnością była to bardziej sucha planeta niż ta, na której żyjemy dzisiaj”.

Jednak geofizyk niechętnie spekulował, w jaki sposób odrodzenie się pola magnetycznego Ziemi wpłynie na ewolucję życia. „Nie sądzę, aby powrót ziemskiego pola magnetycznego i późniejsza eksplozja życia na Ziemi mogły być bez związku. Ale nie możemy jeszcze powiedzieć, jaka jest dokładna forma wydarzeń. To wymaga dalszych badań”.