La investigación sugiere que el estado inusual del campo magnético de la Tierra durante el período de Ediacara podría haber influido significativamente en el desarrollo de vida compleja al alterar los niveles de oxígeno atmosférico. El estudio revela que este período experimentó el campo magnético más débil jamás registrado, lo que podría haber permitido una mayor oxigenación, sustentando formas de vida más grandes y activas. Esta mejor comprensión de la dinámica geomagnética y evolutiva ofrece una idea del potencial de vida en otros planetas. Crédito: SciTechDaily.com
La evidencia sugiere que un campo magnético débil hace millones de años podría haber impulsado la proliferación de la vida.
El período de Ediacara, que abarca aproximadamente entre 635 y 541 millones de años, fue un período crucial en la historia de la Tierra. Esto marcó una era de transformación en la que surgieron organismos multicelulares complejos, allanando el camino para la explosión de la vida.
Pero, ¿cómo se produjo esta oleada de vida y qué factores en la Tierra pudieron haber contribuido a ella?
Investigadores de la Universidad de Rochester han descubierto pruebas convincentes de que el campo magnético de la Tierra se encontraba en un estado muy inusual cuando los animales macroscópicos del período Ediacara se diversificaban y prosperaban. Su estudio, publicado en NaturalezaComunicacionesTierra y medio ambienteplantea la cuestión de si estas fluctuaciones en el antiguo campo magnético de la Tierra condujeron a cambios en los niveles de oxígeno que podrían haber sido cruciales para la proliferación de formas de vida hace millones de años.
Investigadores de la Universidad de Rochester estudiaron el campo magnético de la Tierra durante el Período de Transformación de Ediacara, que se extendió hace aproximadamente entre 635 y 541 millones de años. La investigación plantea interrogantes sobre los factores que podrían haber impulsado la aparición de organismos multicelulares complejos, como la fauna de Ediacara, notable por su parecido con los primeros animales. Crédito: Ilustración de la Universidad de Rochester / Michael Osadciw
Según John Tarduno, profesor William Kenan, Jr. en el Departamento de Ciencias de la Tierra y el Medio Ambiente, una de las formas de vida más notables del período de Ediacara fue la fauna de Ediacara. Se destacaban por su parecido con los primeros animales: algunos incluso alcanzaban más de un metro (tres pies) y eran móviles, lo que indica que probablemente necesitaban más oxígeno que las formas de vida anteriores.
«Las ideas anteriores sobre la aparición de la espectacular fauna de Ediacara incluían factores genéticos o ecológicos, pero la proximidad con el campo geomagnético ultradébil nos motivó a revisar las cuestiones medioambientales y, en particular, la oxigenación de la atmósfera y los océanos», explica Tarduno. , quien también es decano de investigación de la Facultad de Artes y Ciencias y de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas.
Los misterios magnéticos de la Tierra
Aproximadamente a 1.800 millas debajo de nosotros, el hierro líquido burbujea en el núcleo externo de la Tierra, creando el campo magnético protector del planeta. Aunque invisible, el campo magnético es esencial para la vida en la Tierra porque protege al planeta del viento solar, es decir, del flujo de radiación solar. Pero el campo magnético de la Tierra no siempre ha sido tan poderoso como lo es hoy.
Los investigadores han sugerido que un campo magnético inusualmente débil puede haber contribuido al surgimiento de la vida animal. Sin embargo, examinar el vínculo ha sido difícil debido a los datos limitados sobre la intensidad del campo magnético durante este tiempo.
Huella fósil de Dickinsonia, un ejemplo de la fauna de Ediacara, encontrada en la actual Australia. Crédito: Shuhai Xiao, Virginia Tech
Tarduno y su equipo utilizaron estrategias y técnicas innovadoras para examinar la intensidad del campo magnético estudiando el magnetismo encerrado en antiguos cristales de feldespato y piroxeno de la roca anortosita. Los cristales contienen partículas magnéticas que preservan la magnetización de la formación de minerales. Al datar rocas, los investigadores pueden construir una línea de tiempo del desarrollo del campo magnético de la Tierra.
Aproveche las herramientas de vanguardia, incluido un CO2 láser y el magnetómetro del Dispositivo de Interferencia Cuántica Superconductora (SQUID) del laboratorio, el equipo analizó con precisión los cristales y el magnetismo encerrados en su interior.
Un campo magnético débil
Sus datos indican que el campo magnético de la Tierra, en ocasiones durante el período de Ediacara, era el campo más débil conocido hasta la fecha (hasta 30 veces más débil que el campo magnético actual) y que la intensidad del campo magnético ultradébil duró al menos 26 millones de años.
Un campo magnético débil facilita que las partículas cargadas del sol eliminen átomos ligeros como el hidrógeno de la atmósfera, provocando que escapen al espacio. Si la pérdida de hidrógeno es significativa, es posible que quede más oxígeno en la atmósfera en lugar de reaccionar con el hidrógeno para formar vapor de agua. Estas reacciones pueden provocar una acumulación de oxígeno con el tiempo.
Impresión fósil de Fractofusus, un ejemplo de la fauna de Ediacara, encontrada en lo que hoy es Terranova, con un centavo canadiense cerca para escalar. Crédito: Shuhai Xiao, Virginia Tech
La investigación de Tarduno y su equipo sugiere que durante el período Ediacárico, el campo magnético ultradébil provocó una pérdida de hidrógeno durante al menos decenas de millones de años. Esta pérdida puede haber provocado una mayor oxigenación de la atmósfera y la superficie de los océanos, permitiendo el surgimiento de formas de vida más avanzadas.
Tarduno y su equipo de investigación descubrieron previamente que el campo geomagnético se recuperó durante el período Cámbrico posterior, cuando la mayoría de los grupos de animales comenzaron a aparecer en el registro fósil, y que el campo magnético protector se restableció, permitiendo que la vida floreciera.
«Si el campo extraordinariamente débil hubiera permanecido después del Ediacara, la Tierra podría ser muy diferente del planeta rico en agua que es hoy: la pérdida de agua la habría secado gradualmente», dice Tarduno.
Dinámica básica y evolución.
El trabajo sugiere que comprender el interior de los planetas es crucial para considerar el potencial de vida más allá de la Tierra.
«Es fascinante pensar que los procesos en el núcleo de la Tierra podrían, en última instancia, estar relacionados con la evolución», dice Tarduno. «Mientras pensamos en la posibilidad de que haya vida en otros lugares, también debemos considerar cómo se forman y crecen los interiores de los planetas».
Para obtener más información sobre esta investigación, consulte Cómo el débil campo magnético de la Tierra ayudó al surgimiento de vida compleja.
Referencia: “El casi colapso del campo geomagnético puede haber contribuido a la oxigenación atmosférica y la radiación animal durante el período de Ediacara” por Wentao Huang, John A. Tarduno, Tinghong Zhou, Mauricio Ibañez-Mejia, Laércio Dal Olmo-Barbosa, Edinei Koester, Eric G. Blackman, Aleksey V. Smirnov, Gabriel Ahrendt, Rory D. Cottrell, Kenneth P. Kodama, Richard K. Bono, David G. Sibeck, Yong-Xiang Li, Francis Nimmo, Shuhai Xiao y Michael K. Watkeys, mayo 2, 2024, Comunicaciones Tierra y Medio Ambiente. DOI: 10.1038/s43247-024-01360-4
Esta investigación fue apoyada por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU.
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Mencione la Vía Láctea y la mayoría de la gente visualizará una enorme galaxia espiral de miles de millones de años. Se cree que es una galaxia que tomó forma miles de millones de años después del Big Bang. Los estudios realizados por astrónomos han revelado que a nuestro alrededor hay ecos de épocas anteriores.
Un equipo de astrónomos del MIT encontró tres estrellas antiguas que orbitan alrededor del halo de la Vía Láctea. El equipo cree que estas estrellas se formaron cuando el Universo tenía aproximadamente mil millones de años y alguna vez fueron parte de una galaxia más pequeña que fue consumida por la Vía Láctea.
La Vía Láctea es nuestra galaxia natal, dentro de la cual se encuentra todo nuestro sistema solar y alrededor de 400 mil millones de estrellas más. Mide 100.000 años luz de lado a lado y alberga casi todo lo que podemos ver en el cielo a simple vista.
Los astrónomos del MIT han descubierto tres de las estrellas más antiguas del universo y viven en nuestro propio vecindario galáctico. Las estrellas se encuentran en el «halo» de la Vía Láctea, la nube de estrellas que envuelve el disco galáctico principal, y parecen haberse formado hace entre 12 y 13 mil millones de años, cuando estaban tomando forma las primeras galaxias. (Serge Brunier/NASA)
En una noche clara y oscura, podemos ver la luz combinada de todas las estrellas de la galaxia formando una maravillosa banda de luz nebulosa que cruza el cielo de horizonte a horizonte. Si pudieras ver la galaxia desde fuera, su forma ancha parecería dos huevos fritos pegados espalda con espalda.
La historia del descubrimiento nos lleva al año 2022 durante un nuevo curso de arqueología estelar observacional en el MIoT, cuando los estudiantes aprendían a analizar estrellas antiguas.
Luego los aplicaron a estrellas que aún no han sido analizadas. Trabajaron con datos del telescopio Magellan-Clay de 6,5 m en el Observatorio Las Campanas y buscaban estrellas que se formaron poco después del Big Bang.
En este momento de la evolución del Universo, había principalmente hidrógeno y helio con trazas de estroncio y bario. Entonces el equipo buscó estrellas cuyos espectros indicaran estos elementos.
La fabricación de precisión es el corazón del Telescopio Gigante de Magallanes. La superficie de cada espejo debe pulirse hasta una fracción de la longitud de onda de la luz. (Organización del Telescopio Gigante de Magallanes)
Se centraron en solo tres estrellas observadas en 2013 y 2014, pero no habían sido analizadas antes y, por lo tanto, constituyeron un excelente estudio para los estudiantes.
Al final de su análisis (que tomó varios cientos de horas en la computadora), el equipo identificó que las estrellas tenían niveles muy bajos de estroncio y bario, como se esperaba si fueran estrellas antiguas.
Se estima que las estrellas estudiadas se formaron hace entre 12 y 13 mil millones de años. Lo que no estaba claro era el origen de las estrellas. ¿Cómo llegaron a la Vía Láctea si era relativamente nueva y joven?
El equipo decidió analizar las características orbitales de las estrellas para ver cómo se movían. Todas las estrellas estaban en diferentes lugares del halo de la Vía Láctea y todas estarían ubicadas a unos 30.000 años luz de la Tierra.
Comparando el movimiento con los datos del satélite astrométrico Gaia, descubrieron que las estrellas se movían en dirección opuesta a la mayoría de las otras estrellas de la Vía Láctea. A esto lo llamamos movimiento retrógrado y sugiere que las estrellas vinieron de otro lugar y no se formaron con la Vía Láctea.
Las firmas químicas de las estrellas, combinadas con su movimiento, dan gran credibilidad a la probabilidad de que estas antiguas estrellas no se hayan originado en la Vía Láctea.
Ahora que han desarrollado su método para identificar estrellas antiguas, los estudiantes quieren ampliar su búsqueda para ver si se pueden localizar otras.
Sí, la bestial mancha solar AR3664 vuelve a ser noticia.
Aunque la mancha solar ha desaparecido de nuestro campo de visión, sigue siendo un punto caliente, ya que provocó su llamarada solar más fuerte hasta la fecha el martes 14 de mayo. Cualquier explosión de plasma solar y campo magnético, conocidas como eyecciones de masa coronal, de AR3664 ahora se dirigirá lejos de la Tierra, pero los científicos dicen que hay otro planeta que podría experimentar los impactos de esta enorme mancha solar: Marte.
«Al observar las mediciones de la llamarada de Marte utilizando el Monitor ultravioleta extremo (EUVM) «A bordo de MAVEN, esta es, con diferencia, la llamarada más grande que hemos visto desde que MAVEN llegó a Marte en 2014», dijo el Dr. Ed Thiemann, heliofísico de la Universidad de Colorado en Boulder. Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP)Space.com dijo en un correo electrónico.
«Aún no hemos analizado las mediciones atmosféricas de MAVEN, pero basándonos en eventos anteriores, esperamos que la llamarada haya calentado e ionizado rápidamente la atmósfera superior marciana, causando tal vez una duplicación de la temperatura de la atmósfera superior durante unas horas y una hinchazón. todo el hemisferio iluminado durante decenas de kilómetros.
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De hecho, el rover Perseverance Mars de la NASA ha un asiento en primera fila en el planeta rojo con una mirada directa al sol con AR3663 y AR3664 a la vista. Al igual que en la Tierra, con Marte en el camino directo de la CME, habrá impactos una vez que llegue a medida que se genere una tormenta solar e interactúe con la atmósfera marciana. Y sí, esto podría significar un amanecer global que Perseverance podría aprovechar.
«La CME lanzada por la llamarada está en camino y podría provocar auroras a escala global y energizar la ionosfera superior y la magnetosfera de Marte», dijo Thiemann.
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Imagen ampliada tomada por la cámara Mastcam-Z izquierda del rover Mars Perseverance de la NASA el 15 de mayo de 2024. La región de manchas solares AR3664 está hacia abajo y AR3663 está en la parte superior derecha. (Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/SpaceWeather.com)
Sin embargo, a diferencia de la atmósfera terrestre, Marte no tiene un campo magnético que lo proteja de partículas sobrecargadas. Por eso, para un evento como este, es importante que MAVEN continúe monitoreando y estudiando la atmósfera superior de Marte.
Esta no sería la primera vez que MAVEN disfruta de un espectacular espectáculo de luces. En agosto de 2022, Se han visto auroras en el lado diurno y nocturno del planeta rojo con uno de los eventos creados por una tormenta solar.
Y luego, a principios de este año, en febrero, nuestro propio Los astronautas de la NASA disfrutaron de un brillo real así como desde la Estación Espacial Internacional (ISS). Los científicos esperan obtener datos una vez que se determine si la CME afectará a Marte y qué otros impactos podría tener en el planeta.
«Se espera que la llamarada y la CME aumenten temporalmente la pérdida de la atmósfera de Marte hacia el espacio, y estamos muy interesados en utilizar MAVEN para medir estos eventos tan grandes, ya que nos da una ventana a cómo el Sol anterior y más activo erosionó Marte. ' atmósfera que alguna vez fue espesa, creando el planeta frío y árido que vemos hoy», dijo Thiemann.
