A impressão de um artista retrata a aparência da Terra durante o Período Ediacarano, quando a vida complexa começou a florescer.

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CNN -  

O campo magnético da Terra desempenha um papel fundamental para tornar o nosso planeta habitável. A bolha protetora sobre a atmosfera protege o planeta da radiação solar, ventos, raios cósmicos e grandes oscilações de temperatura.

No entanto, o campo magnético da Terra quase entrou em colapso há 591 milhões de anos, e esta mudança, paradoxalmente, pode ter desempenhado um papel fundamental no florescimento da vida complexa, descobriu uma nova investigação.

“Em geral, o campo é protetor. Se não tivéssemos tido um campo no início da história da Terra, a água teria sido arrancada do planeta pelo vento solar (uma corrente de partículas energizadas fluindo do Sol em direção à Terra)”, disse John Tarduno, professor de geofísica na Universidade de Rochester, em Nova York, e autor sênior do novo estudo.

“Mas no Ediacarano, tivemos um período fascinante no desenvolvimento das profundezas da Terra, quando os processos que criam o campo magnético… se tornaram tão ineficientes após milhares de milhões de anos, que o campo entrou em colapso quase completamente.”

O estudo, publicado na revista Communications Earth & Environment em 2 de maio, descobriu que o campo magnético da Terra, criado pelo movimento do ferro fundido no núcleo externo da Terra , foi significativamente mais fraco do que a sua força atual durante um período de pelo menos 26 milhões de anos. anos. A descoberta do enfraquecimento sustentado do campo magnético da Terra também ajudou a resolver um mistério geológico duradouro sobre quando o núcleo interno sólido da Terra se formou.

Este período coincide com um período conhecido como Ediacarano, quando os primeiros animais complexos surgiram no fundo do mar à medida que a percentagem de oxigénio na atmosfera e no oceano aumentava.

Esses animais estranhos mal se pareciam com a vida atual - leques moles, tubos e donuts, e discos como Dickinsonia , que cresceu até 1,4 metros de tamanho, e a lesma Kimberella .

Antes dessa época, a vida era em grande parte unicelular e microscópica. Os pesquisadores acreditam que um campo magnético fraco pode ter levado a um aumento de oxigênio na atmosfera, permitindo a evolução de vida complexa inicial.

Uma fotografia mostra o molde de um fóssil de Dickinsonia costata de 560 milhões de anos encontrado no sul da Austrália.  Com mais de um metro de comprimento, a criatura é o maior animal conhecido daquele período.

Descobrindo o quase colapso do campo magnético

Sabe-se que a intensidade do campo magnético da Terra flutua ao longo do tempo, e os cristais preservados nas rochas contêm minúsculas partículas magnéticas que registram a intensidade do campo magnético da Terra.

A primeira evidência de que o campo magnético da Terra enfraqueceu significativamente durante este período veio em 2019, a partir de um estudo de rochas com 565 milhões de anos em Quebec, que sugeriu que o campo era 10 vezes mais fraco do que hoje naquele momento.

O último estudo reuniu mais evidências geológicas que indicavam que o campo magnético enfraqueceu dramaticamente, com informações contidas em rochas de 591 milhões de anos de um local no sul do Brasil sugerindo que o campo era 30 vezes mais fraco do que hoje.

O campo magnético fraco nem sempre foi assim: a equipa examinou rochas semelhantes da África do Sul que datavam de há mais de 2 mil milhões de anos e descobriu que, naquela altura, o campo magnético da Terra era tão forte como é hoje.

Ao contrário de agora, explicou Tarduno, naquela época a parte mais interna da Terra era líquida, não sólida, influenciando a forma como o campo magnético era gerado.

“Ao longo de bilhões de anos, esse processo está se tornando cada vez menos eficiente”, disse ele.

“E quando chegamos ao Ediacaran, o campo está no limite. Está quase desmoronando. Mas então, felizmente para nós, esfriou o suficiente para que o núcleo interno começasse a gerar (fortalecendo o campo magnético).”

O surgimento da primeira vida complexa que teria flutuado ao longo do fundo do mar nesta época está associado a um aumento nos níveis de oxigênio. Alguns animais podem sobreviver com baixos níveis de oxigênio, como esponjas e animais microscópicos, mas animais maiores, com corpos mais complexos e que se movem, precisam de mais oxigênio, disse Tarduno.

Tradicionalmente, o aumento do oxigênio durante este período tem sido atribuído a organismos fotossintéticos como as cianobactérias, que produzem oxigênio, permitindo-lhe acumular-se na água de forma constante ao longo do tempo, explicou o co-autor do estudo Shuhai Xiao, professor de geobiologia na Virginia Tech.

No entanto, a nova investigação sugeriu uma hipótese alternativa, ou complementar, envolvendo um aumento da perda de hidrogénio para o espaço quando o campo geomagnético era fraco.

“A magnetosfera protege a Terra do vento solar, prendendo assim a atmosfera à Terra. Assim, uma magnetosfera mais fraca significa que gases mais leves, como o hidrogênio, seriam perdidos da atmosfera da Terra”, acrescentou Xiao por e-mail.

Tarduno disse que vários processos poderiam estar ocorrendo ao mesmo tempo.

“Não contestamos que um ou mais desses processos estivessem acontecendo simultaneamente. Mas o campo fraco pode ter permitido que a oxigenação ultrapassasse um limite, auxiliando a radiação animal (evolução)”, disse Tarduno.

Peter Driscoll, cientista do Laboratório de Terra e Planetas do Carnegie Institution for Science em Washington, DC, disse concordar com as descobertas do estudo sobre a fraqueza do campo magnético da Terra, mas a alegação de que o campo magnético fraco poderia ter afetado o oxigênio atmosférico e a evolução biológica era difícil de avaliar. Ele não estava envolvido no estudo.

“É difícil para mim avaliar a veracidade desta afirmação porque a influência que os campos magnéticos planetários podem ter no clima não é muito bem compreendida”, disse ele por e-mail.

Tarduno disse que a sua hipótese era “sólida”, mas provar uma ligação causal poderia levar décadas de trabalho desafiador, dado o quão pouco se sabe sobre os animais que viveram nesta época.

Um fóssil de 565 milhões de anos de um animal Ediacarano, chamado Fractofusus misrai, foi encontrado na Formação Mistaken Point em Newfoundland, Canadá.

Mistério central interno

A análise geológica também revelou detalhes reveladores sobre a parte mais interna do centro da Terra.

As estimativas sobre quando o núcleo interno do planeta pode ter se solidificado – quando o ferro se cristalizou pela primeira vez no centro do planeta – variaram entre 500 milhões e 2,5 bilhões de anos atrás.

A investigação sobre a intensidade do campo magnético da Terra sugere que a idade do núcleo interno da Terra está no extremo mais jovem dessa escala de tempo, solidificando-se após 565 milhões de anos atrás e permitindo que o escudo magnético da Terra se recupere.

“As observações parecem apoiar a afirmação de que o núcleo interno nucleou pela primeira vez logo após este período, empurrando o geodínamo (o mecanismo que cria o campo magnético) de um estado fraco e instável para um campo dipolar forte e estável”, disse Driscoll.

Tarduno disse que a recuperação da força do campo após o Ediacarano, com o crescimento do núcleo interno, foi provavelmente importante para evitar a secagem da Terra rica em água.

Quanto aos bizarros animais do Ediacarano, todos desapareceram no Período Cambriano seguinte, quando a diversidade da vida explodiu e os ramos da árvore da vida hoje familiar formaram-se num tempo relativamente curto.