منوعات

هل أدى انهيار المجال المغناطيسي إلى ظهور الحيوانات؟

كانت فترة الإدياكارا، التي امتدت منذ حوالي 635 إلى 541 مليون سنة، فترة محورية في تاريخ الأرض. كان هذا بمثابة عصر التحول الذي ظهرت فيه الكائنات المعقدة متعددة الخلايا، مما مهد الطريق لانفجار الحياة.

ولكن كيف حدثت هذه الطفرة في الحياة وما هي العوامل الموجودة على الأرض التي يمكن أن تكون قد ساهمت في حدوثها؟

اكتشف الباحثون في جامعة روتشستر أدلة دامغة على أن المجال المغناطيسي للأرض كان في حالة غير عادية للغاية عندما كانت الحيوانات العيانية في العصر الإدياكاري تتنوع وتزدهر. دراستهم نشرت في طبيعة مجال الاتصالات الأرض والبيئةيثير التساؤل حول ما إذا كانت هذه التقلبات في المجال المغناطيسي القديم للأرض قد أدت إلى تغيرات في مستويات الأكسجين التي ربما كانت حاسمة في تكاثر أشكال الحياة منذ ملايين السنين.

وفقًا لجون تاردونو، أستاذ ويليام كينان الابن في قسم علوم الأرض والبيئة، فإن أحد أبرز أشكال الحياة في العصر الإدياكاري كانت حيوانات الإدياكارا. وكانت ملحوظة لتشابهها مع الحيوانات المبكرة: حتى أن بعضها وصل إلى أكثر من متر (ثلاثة أقدام) وكانت متحركة، مما يشير إلى أنها ربما كانت بحاجة إلى كمية أكبر من الأكسجين مقارنة بأشكال الحياة السابقة.

يوضح تاردونو: “كانت الأفكار السابقة حول ظهور حيوانات العصر الإدياكاري المذهلة تتضمن عوامل وراثية أو بيئية، لكن التوقيت القريب مع المجال المغناطيسي الأرضي الضعيف للغاية دفعنا إلى إعادة النظر في المسائل البيئية، وعلى وجه الخصوص، الغلاف الجوي المؤكسج والمحيطات”. وهو أيضًا عميد الأبحاث في كلية الآداب والعلوم وكلية الهندسة والعلوم التطبيقية.

الألغاز المغناطيسية للأرض

على بعد حوالي 1800 ميل تحتنا، توجد فقاعات حديدية سائلة في اللب الخارجي للأرض، مما يخلق المجال المغناطيسي الواقي للكوكب. على الرغم من أن المجال المغناطيسي غير مرئي، إلا أنه ضروري للحياة على الأرض لأنه يحمي الكوكب من الرياح الشمسية، أي تدفق الإشعاع الشمسي. لكن المجال المغناطيسي للأرض لم يكن دائما قويا كما هو اليوم.

اقترح الباحثون أن المجال المغناطيسي الضعيف بشكل غير عادي ربما ساهم في ظهور الحياة الحيوانية. ومع ذلك، كان فحص الارتباط صعبًا بسبب محدودية البيانات حول شدة المجال المغناطيسي خلال هذا الوقت.

استخدم تاردونو وفريقه استراتيجيات وتقنيات مبتكرة لفحص قوة المجال المغناطيسي من خلال دراسة المغناطيسية الموجودة في بلورات الفلسبار والبيروكسين القديمة من صخر الأنورثوسيت. تحتوي البلورات على جزيئات مغناطيسية تحافظ على المغنطة من تكوين المعادن. ومن خلال تأريخ الصخور، يستطيع الباحثون إنشاء جدول زمني لتطور المجال المغناطيسي للأرض.

الاستفادة من الأدوات المتطورة، بما في ذلك CO2 باستخدام الليزر ومقياس المغناطيسية بجهاز التداخل الكمي فائق التوصيل (SQUID) في المختبر، قام الفريق بتحليل البلورات والمغناطيسية الموجودة بالداخل بدقة.

مجال مغناطيسي ضعيف

تشير بياناتهم إلى أن المجال المغناطيسي للأرض، في بعض الأحيان خلال فترة العصر الإدياكاري، كان أضعف مجال معروف حتى الآن – أضعف بما يصل إلى 30 مرة من المجال المغناطيسي الحالي – وأن شدة الضعف الشديد استمرت 26 مليون سنة على الأقل. .

يسهل المجال المغناطيسي الضعيف على الجزيئات المشحونة القادمة من الشمس إزالة الذرات الخفيفة مثل الهيدروجين من الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى هروبها إلى الفضاء. إذا كان فقدان الهيدروجين كبيرًا، فقد يبقى المزيد من الأكسجين في الغلاف الجوي بدلاً من التفاعل مع الهيدروجين لتكوين بخار الماء. يمكن أن تؤدي هذه التفاعلات إلى تراكم الأكسجين بمرور الوقت.

تشير الأبحاث التي أجراها تاردونو وفريقه إلى أنه خلال فترة الإدياكارا، تسبب المجال المغناطيسي الضعيف للغاية في فقدان الهيدروجين على مدى عشرات الملايين من السنين على الأقل. وربما أدت هذه الخسارة إلى زيادة الأوكسجين في الغلاف الجوي والمحيطات السطحية، مما سمح بظهور أشكال حياة أكثر تقدما.

اكتشف تاردونو وفريقه البحثي سابقًا أن المجال المغناطيسي الأرضي تعافى خلال العصر الكامبري اللاحق، عندما بدأت معظم المجموعات الحيوانية في الظهور في السجل الأحفوري، وتم استعادة المجال المغناطيسي الواقي، مما سمح للحياة بالازدهار.

يقول تاردونو: “لو بقي الحقل الضعيف للغاية بعد العصر الإدياكاري، لكانت الأرض مختلفة تمامًا عن الكوكب الغني بالمياه الذي هي عليه اليوم: فقد كان فقدان الماء قد أدى إلى جفاف الأرض تدريجيًا”.

الديناميات الأساسية والتطور

يشير هذا العمل إلى أن فهم الأجزاء الداخلية للكواكب أمر بالغ الأهمية للنظر في إمكانية وجود حياة خارج الأرض.

يقول تاردونو: “من المذهل الاعتقاد بأن العمليات التي تجري في قلب الأرض قد تكون مرتبطة بالتطور”. “بينما نفكر في إمكانية وجود حياة في مكان آخر، نحتاج أيضًا إلى النظر في كيفية تشكل ونمو الأجزاء الداخلية للكواكب.”

تم دعم هذا البحث من قبل مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى