Vínculo misterioso entre el magnetismo de la Tierra y los científicos de Oxygen desconcertan

Vínculo misterioso entre el magnetismo de la Tierra y los científicos de Oxygen desconcertan

Por Davide Castelvecchi Y Revista de la naturaleza

La fuerza del campo magnético de la Tierra parece aumentar y caer de la mano con la abundancia de oxígeno en su atmósfera, según ha encontrado un estudio de registros geológicos que abarcan los últimos medio mil millones.

Explicar el enlace podría ayudar a revelar tendencias fundamentales en la evolución de la vida en la Tierra, y podría mostrar a los astrónomos los lugares más prometedores para buscar signos de vida compleja en otros planetas. Pero hasta ahora no está claro si el magnetismo de la Tierra desempeña un papel directo en mantener los niveles de oxígeno altos y mantener la vida animal, o si ambos están influenciados por un tercer mecanismo no identificado.

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“Realmente no tenemos una buena explicación para ello”, dice Benjamin Mills, biogeoquímica de la Universidad de Leeds, Reino Unido, y coautor del estudio, publicado en Avances científicos el 13 de junio. Pero el estudio sugiere “algunas causas potenciales que son emocionantes y potencialmente comprobables”, dice Aubrey Zerkle, un biogeoquímico de la Universidad de St Andrews, Reino Unido.

Saber cómo el interior profundo de la Tierra podría influir en la evolución de la atmósfera es “crítico para comprender lo que hace que nuestro planeta sea habitable”, dice Richard Bono, geofísico de la Universidad Estatal de Florida en Tallahassee que ha ayudado a compilar registros a largo plazo de geomagnetismo.

Pistas geológicas

El oxígeno es el componente principal de la corteza y el manto de la Tierra. Pero el oxígeno molecular solo comenzó a acumularse lentamente en la atmósfera después de que los organismos que producen oxígeno a través de la fotosíntesis comenzaron a evolucionar, hace unos 2,5 mil millones de años. Y solo en el áeer actual, que cubre los últimos 540 millones de años más o menos, ha alcanzado concentraciones que son transpirables por la mayoría de los animales.

No hay una forma directa de medir la composición de la atmósfera en el pasado profundo, pero los geoquímicos pueden usar pistas indirectas para reconstruir los niveles de oxígeno a partir del período Cámbrico, que comenzó hace unos 540 millones de años. Por ejemplo, la concentración de oxígeno “tiene una fuerte relación con lo fácil que es comenzar y mantener incendios forestales”, dice Mills, y la frecuencia de los grandes incendios forestales se puede resolver al observar los antiguos depósitos de carbón, entre otros factores.

Los geofísicos también pueden reconstruir cómo la fuerza y ​​la dirección del campo geomagnético han variado a través de tramos aún más largos de la historia de la Tierra, al estudiar rocas producidas por antiguas erupciones volcánicas. Esto se debe a que los cristales magnéticos que se forman en la lava solidificadora se alinean con el campo, actuando como pequeñas brújulas congeladas en el tiempo.

Para poner estos dos largos discos de lado a lado y compararlos, Mills se asoció con los geofísicos Weijia Kuang y Ravi Kopparapu, ambos en la NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland, y con el exobiólogo Joshua Krissansen-Totton en la Universidad de Washington en Seattle. Los autores encontraron una fuerte correlación: tanto los niveles de oxígeno como la intensidad geomagnética han aumentado en los últimos millones de años, y algunos de los principales picos o caídas en ambas medidas ocurren en las mismas épocas geológicas (ver ‘Tendencias a largo plazo’).

Posibles explicaciones

El documento analiza algunas posibles razones para la correlación. Se sabe que el campo magnético de la Tierra tiene un efecto protector en la atmósfera superior porque desvía el viento solar, una corriente de partículas cargadas del sol que de otro modo causaría que el oxígeno y otros gases escapen lentamente al espacio. Pero el equipo calculó que la pérdida de oxígeno causada por un debilitamiento drástico del campo aún sería pequeño en comparación con las cantidades generadas por la fotosíntesis, o con las que se consumen por otros organismos y por los ciclos geológicos en los que se intercambian elementos entre la atmósfera, la corteza y el manto.

“No necesariamente pensamos que el campo magnético afecta directamente el ciclismo, pero puede ser el resultado de los mismos procesos”, dice Mills. Durante cientos de millones de años, los movimientos tectónicos han formado repetidamente supercontinentes y posteriormente los han roto, liberando grandes cantidades de nutrientes que a su vez estimularon flores masivas de algas productoras de oxígeno en los océanos de la Tierra. Los tectónicos son impulsados ​​por la lenta rotación del manto de la Tierra, la región entre la corteza y el núcleo. Esta agitación también podría haber afectado el núcleo externo líquido, donde se produce el campo geomagnético, dice Kuang.

“Si cosas como la tasa de propagación [of the oceanic crust] Influir en el campo magnético, el ciclo tectónico podría estar impulsando la oxigenación, pero también el campo magnético ”, dice Mills.

Sanja Panovska, geofísica del Centro de Geociencia de Helmholtz en Potsdam, Alemania, dice que el estudio es convincente, pero presenta más preguntas de las que responde. “Los autores mencionan muchas hipótesis, pero no se ponen a prueba en este documento”.

Sin embargo, el descubrimiento podría alimentar un debate de larga data sobre si un campo magnético fuerte es esencial para que la vida compleja evolucione en un planeta. “Es muy costoso observar exoplanetas, y debe elegir cuáles observar”, dice Mills. “Lo que informaría este tipo de trabajo es el tipo de lugares que miraría”.

Este artículo se reproduce con permiso y fue Primero publicado el 13 de junio de 2025.