5억 9100만 년 전 지구 자기장이 거의 붕괴되면서 복잡한 생명체가 번성하게 되었을 수도 있습니다.

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지구 자기장은 지구를 거주 가능하게 만드는 데 중요한 역할을 합니다. 대기 위의 보호 거품은 태양 복사, 바람, 우주 광선 및 극심한 온도 변동으로부터 지구를 보호합니다.

그러나 지구 자기장은 5억9100만년 전에 거의 붕괴됐는데, 아이러니하게도 이러한 변화가 복잡한 생명체의 번영에 중추적인 역할을 했을 수도 있다는 새로운 연구가 밝혀졌다.

“일반적으로 이 장은 지구 역사 초기에 장이 없었다면 지구에 의해 지구에서 물이 제거되었을 것입니다.” 태양풍 이번 연구의 수석 저자이자 뉴욕 로체스터 대학 지구물리학 교수인 존 타두노(John Tarduno)는 “(태양에서 지구를 향해 흐르는 에너지 입자의 흐름)”이라고 말했습니다.

“그러나 에디아카라기에는 자기장을 생성하는 과정이 수십억 년 후에 너무 비효율적이 되어 자기장이 거의 완전히 붕괴되었을 때 깊은 지구 진화의 놀라운 시기가 있었습니다.”

해당 연구는 저널에 게재되었습니다. 지구 및 환경 커뮤니케이션 5월 2일, 지구 자기장이 생성된 것으로 밝혀졌습니다. 지구 외핵에서 녹은 철의 움직임적어도 2,600만년 동안 현재의 강도보다 훨씬 약해졌습니다. 지구 자기장이 지속적으로 약화되고 있다는 발견은 지구의 견고한 내부 핵이 언제 형성되었는지에 대한 지속적인 지질학적 미스터리를 해결하는 데도 도움이 되었습니다.

이 기간은 대기와 해양의 산소가 증가함에 따라 최초로 복잡한 동물이 해저에 출현했던 에디아카라기(Ediacaran Period)로 알려진 기간과 일치합니다.

스쿼시 프로펠러, 튜브, 케이크, 디스크 등 이 이상한 동물은 오늘날의 생명체와 거의 닮지 않았습니다. 디킨소니아크기는 4.6피트(1.4미터)에 달하며, 느린 킴베렐라.

그 이전에는 생명체가 대부분 단세포이고 미세했습니다. 연구자들은 약한 자기장이 대기 중 산소를 증가시켜 복잡한 초기 생명체가 진화할 수 있게 했을 것이라고 믿고 있습니다.

지구 자기장의 강도는 시간이 지남에 따라 변동하며 암석에 보존된 결정에는 지구 자기장의 강도에 대한 기록으로 기록되는 작은 자성 입자가 포함되어 있는 것으로 알려져 있습니다.

이 기간 동안 지구 자기장이 크게 약화되었다는 첫 번째 증거는 2019년에 나타났습니다. 5억 6500만년 된 암석 연구 퀘벡에서는 그 시점에서 자기장이 오늘날보다 10배 더 약했음을 나타냅니다.

최근 연구에서는 브라질 남부의 한 지역에서 발견된 5억 9100만년 된 암석에 포함된 정보에 따르면 자기장이 현재보다 30배 더 약하다는 사실이 나타나 자기장이 상당히 약하다는 것을 나타내는 더 많은 지질학적 증거를 수집했습니다.

약한 자기장이 항상 그런 것은 아니었습니다. 연구팀은 20억 년 이상 된 남아프리카의 유사한 암석을 조사한 결과 당시 지구의 자기장이 오늘날만큼 강했다는 사실을 발견했습니다.

오늘날과 달리 당시 지구의 가장 안쪽 부분은 고체가 아닌 액체였기 때문에 자기장이 생성되는 방식에 영향을 미쳤다고 Tarduno는 설명했습니다.

“수십억 년이 지나면서 이 과정은 효율성이 떨어졌습니다.”라고 그는 말했습니다.

“우리가 에디아카라에 도착했을 때 자기장은 마지막 단계에 있었습니다. 붕괴 직전이었습니다. 하지만 다행스럽게도 내부 핵이 생성(자기장 강화)을 시작할 정도로 충분히 추워졌습니다.”

이때 해저를 따라 떠다니는 가장 오래된 복합 생명체의 출현은 산소 수준의 상승과 관련이 있습니다. 해면이나 미세한 동물과 같은 일부 동물은 낮은 수준의 산소에서도 생존할 수 있지만, 움직이는 몸이 더 복잡하고 더 큰 동물은 더 많은 산소가 필요하다고 Tarduno는 말했습니다.

전통적으로 이 기간 동안 산소의 증가는 산소를 생성하여 시간이 지남에 따라 물에 꾸준히 축적되도록 하는 시아노박테리아와 같은 광합성 유기체에 기인한다고 미국 버지니아 공대 지구생물학 교수인 Shuhai Xiao 교수는 설명했습니다. .

그러나 새로운 연구는 지구 자기장이 약할 때 우주로의 수소 손실이 증가한다는 대안 또는 보완 가설을 제안했습니다.

“자기권은 태양풍으로부터 지구를 보호하므로 대기가 지구에 붙어 있는 상태로 유지됩니다. 자기권이 약해지면 지구 대기에서 수소와 같은 가벼운 가스가 손실됩니다.”라고 Xiao는 이메일을 통해 덧붙였습니다.

여러 프로세스가 동시에 발생하는 것이 가능하다고 Tarduno는 말했습니다.

“우리는 이러한 과정 중 하나 이상이 동시에 발생했다는 점에 이의를 제기하지 않습니다. 그러나 약한 장은 산소가 임계값을 초과하도록 허용하여 동물 방사선의 진화를 도왔을 수 있습니다.”라고 Tarduno는 말했습니다.

워싱턴 D.C.에 있는 카네기 과학 연구소의 지구 및 행성 연구소의 연구원인 피터 드리스콜은 지구의 약한 자기장에 대한 연구 결과에 동의하지만 약한 자기장이 지구의 산소에 영향을 미칠 수 있다는 주장이 있다고 말했습니다. 대기. 생물학적 진화는 평가하기가 어려웠습니다. 그는 연구에 참여하지 않았습니다.

그는 이메일을 통해 “행성 자기장이 기후에 미칠 수 있는 영향을 잘 이해하지 못하기 때문에 이 주장의 타당성을 평가하기가 어렵다”고 말했다.

Tarduno는 그들의 가설은 “잘 확립되어 있었다”고 말했지만, 당시 살았던 동물에 대해 알려진 바가 거의 없었기 때문에 인과관계를 입증하는 데는 수십 년의 어려운 작업이 필요할 것이라고 말했습니다.

지질학적 분석을 통해 지구 중심의 가장 안쪽 부분에 대한 중요한 세부 사항도 밝혀졌습니다.

행성의 내부 핵이 굳어졌을 수 있는 시기, 즉 행성 중심에서 철이 처음 결정화되었을 때의 추정치는 5억년에서 25억년 전입니다.

그만큼 지구 자기장의 세기에 관한 연구 해당 나이를 나타냅니다. 지구의 내부 코어 그것은 이 시간 척도의 젊은 끝에 있으며, 5억 6500만 년 전 이후에 굳어져서 지구의 자기장 방패가 다시 튀어오를 수 있게 되었습니다.

Driscoll은 “이번 관찰은 내부 코어가 이 시기 직후에 처음 형성되어 지구 발전기(자기장을 생성하는 메커니즘)를 약하고 불안정한 상태에서 강하고 안정적인 쌍극자 장으로 밀어냈다는 주장을 뒷받침하는 것 같습니다.”라고 말했습니다.

에디아카라기 이후 내부 핵이 성장함에 따라 전계 강도의 회복은 물이 풍부한 지구가 건조해지는 것을 방지하는 데 중요했을 수 있다고 Tarduno는 말했습니다.

에디아카라기의 외래동물은 다음 캄브리아기에 모두 사라졌습니다. 생명의 다양성이 폭발했다 오늘날 친숙한 생명나무의 가지들은 비교적 짧은 시간에 형성되었습니다.