地球の磁場の一時的な弱まりが、かつては進化の発展を促進した可能性があることが研究で示された：研究者らは、5億9100万年から5億6500万年前の間に地球の傘がほぼ崩壊した証拠を発見し、これは動物生命の繁栄に関連している可能性があるこの時代はそうでした。彼らの説明によれば、弱い磁場が当時の酸素利用可能量の増加に寄与し、それが生物に利益をもたらした可能性がある。
地球磁場は、私たちの惑星での生命の誕生を可能にした決定的な要因の 1 つと考えられています。地球磁場は、一種の保護シールドのように、太陽の攻撃的な粒子放射線から生物を守ります。さらに、磁場は太陽風が地球の大気を宇宙に引き裂くのを防ぎました。私たちはこの保護シールドを一種のダイナモ システムに負っています。地球の固体内核の周りの液体鉄の流れが物理的効果を確実にします。しかし、それは常に同じ強さだったわけではありません。このプロセスは地球の歴史の変動の影響を受けており、その結果、異なる強さの地球の磁場が存在する時期が生じたことが知られています。
地球の歴史の特別な時期に磁場が弱まった可能性があることを示す兆候がすでにありました。これは、635 年前に始まり、約 5 億 4,000 万年前に終わった、いわゆるエディアカラ時代です。特徴: 化石発見によると、この時代に肉眼で見ることができる最初の海の動物形態が開発されました。この奇妙なエディアカラ動物相の代表者の中には、体長が 1 メートルを超えるものもいた。
エディアカリウムの磁場の軌跡を辿って
これらの生物の特徴は、以前の生命体と比較して多くの酸素を必要としたことを示唆しています。地球化学的研究は、エディアカラ紀の水中で「不老不死の薬」が実際にますます入手可能になったことをすでに示している。しかし、どのような要因が酸素の増加に寄与したのかはこれまでのところ不明のままです。ロチェスター大学のウェンタオ・ファン率いる国際研究チームは、地球の磁場の変化、酸素含有量の増加、そしてエディアカラにおける進化発展の促進との間に関連性がある可能性を示している。
彼らの研究は、この時代における磁場の状態のより正確な特徴付けに基づいています。研究者らは、エディアカラ時代に遡るブラジルの岩石層の物質を分析した。ある種のアパタイト鉱物の結晶が彼らの視界にありました。それらには、地球の磁場に関する情報がその作成時に保存されていた磁性粒子が含まれていると科学者らは説明する。最新の分析手法を使用した調査を通じて、彼女は古代の岩石の磁化を明らかにし、それを他のデータと比較することができました。
磁場の停滞は2600万年続く
研究チームが報告しているように、結晶の分析により、結晶が形成された当時の地球の磁場は、これまでに測定された中で最も弱かったことが明らかになった。したがって、電界強度は今日よりも約 30 倍低かったのです。研究者らによると、この結果は、以前の研究からの情報と組み合わせると、非常に弱いレベルが5億9,100万年前から5億6,500万年前までの期間にわたっていたことを示唆しているという。研究者らは、これが5億7500万年前から5億6500万年前の期間の大気と海洋に知られていた高い酸素含有量と著しく重なると指摘している。
しかし、弱い磁場がより多くの酸素をどのようにしてもたらしたのでしょうか?研究者らは研究の中で、これについてもっともらしい説明を行っている。弱い磁場により、太陽の荷電粒子が軽い水素原子を大気から宇宙へ追い出しやすくなったのだ。大気中には、酸素と水素から水が生成する反応物質が少なかったでしょう。時間の経過とともに酸素が蓄積し、最終的には海水に流れ込んだ可能性があると研究者らは説明する。
彼らによれば、この効果はエディアカラ紀の初期の動物生命の力強い発展に貢献した可能性があるという。これらの生物は、その後のカンブリア紀における生命のさらなる発展のための進化の基礎を形成しました。この間、新たに強化された磁場は、生命の保護シールドとしての長期的な役割を再開しました。「もし極度に弱い磁場がエディアカラ紀以降も続いていたら、地球は今日全く違った姿になっていたかもしれません。水の喪失により、私たちの地球は徐々に乾燥していきます」と共著者であるロチェスター大学のジョン・タルドゥノ氏は言います。 「地球の核のプロセスが最終的に進化に結びつく可能性があるという考えは興味深いと思います」と研究者は結論付けました。
出典: ロチェスター大学、専門記事: Communications Earth & Environmental、doi: 10.1038/s43247-024-01360-4
