Snelle evolutie door ineenstorting van het magnetische veld – Spectrumwetenschap
Explosie van diversiteit: Snelle ontwikkeling door ineenstorting van het magnetische veld
De mysterieuze eerste bloei van het complexe leven op aarde vindt mogelijk zijn oorsprong in een zwak magnetisch veld. Omdat dit een cruciaal element oplevert: zuurstof.
De mysterieuze Ediacaran-fauna wordt lange tijd belachelijk gemaakt als een groep levende luchtbedden. Maar dit tijdperk vertegenwoordigt feitelijk de eerste bloei van complex leven op aarde.
Ongeveer 600 miljoen jaar geleden verscheen er iets nieuws op aarde: gigantische levensvormen ontstonden uit talloze cellen, vele malen groter dan alles wat voorheen had bestaan. En dat was nog maar het begin. Het zuurstofaandeel in de atmosfeer is inmiddels toegenomen, waardoor zelfs grote objecten voldoende energie kunnen opnemen. Binnen korte tijd ontwikkelden deze vreemde wezens, nu bekend als Ediacaran-dieren, een groot aantal soorten en lichaamsvormen. Het was de eerste explosie van biodiversiteit in de geschiedenis van het complexe leven. Maar achter deze evolutionaire impuls schuilt een groot mysterie: waar kwam de zuurstof vandaan die dit allemaal mogelijk maakte?
Nu stelt een werkgroep onder leiding van John Tarduno van de Universiteit van Rochester in New York een verrassende bron voor het gas voor. Volgens dit onderzoek zou de langdurige ineenstorting van het magnetische veld van de aarde de atmosfeer kunnen hebben veranderd. Volgens haar Analyse gepubliceerd in het tijdschrift Earth and Environmental Communications. Mineralen uit die tijd laten zien dat het magnetische veld veel langer dan verwacht slechts ongeveer een dertigste van zijn huidige sterkte was. Met dit zwakke veld ontsnapt er meer waterstof de ruimte in, wat leidt tot een algehele opbouw van zuurstof. De totale door het team geïdentificeerde periode van 26 miljoen jaar is voldoende om de toename van de zuurstofconcentratie op dit moment te verklaren. De ineenstorting van het lange magnetische veld is waarschijnlijk verantwoordelijk voor de enorme diversiteit aan Ediacaran-wezens die vandaag de dag mysterieus blijft.
De werkgroep van Tarduno onderzocht veldspaatkristallen die ongeveer 591 miljoen jaar geleden kristalliseerden in een vulkanische magmabel. Deze mineralen bevatten kleine magnetische onzuiverheden die, wanneer ze worden gekristalliseerd, in wezen de sterkte van het omringende magnetische veld bevriezen. Met behulp van gespecialiseerde meetmethoden kan deze informatie zelfs na honderden miljoenen jaren worden afgelezen. Het team vergeleek deze gemeten waarden met veldspaat uit perioden met bekende magnetische veldsterkte, en berekende een veldsterkte van slechts ongeveer 1,5 microtesla op de kristallisatielocatie – een fractie van moderne waarden.
Dit betekent dat het gebied van open magnetische veldlijnen aan de polen, waar waterstofionen in de ruimte verdwijnen, ongeveer drie en een half keer groter was dan nu – en zelfs groter tijdens zonnestormen. Bovendien kon de zonnewind dan zo diep in de atmosfeer doordringen dat hij de waterstof meevoerde. Beide effecten verrijkten de zuurstof in de atmosfeer, en zuurstof, zo schreef het team van Tarduno in de publicatie, is een ‘poortwachter’ voor biologische innovatie en complexe ecosystemen met lange voedselketens. Het is niet helemaal duidelijk waarom het magnetische veld op dat moment zwak was. Deze ring was waarschijnlijk het laagste punt van het magnetische veld voordat het weer toenam na de vorming van de vaste kern.
Sta Javascript toe om de volledige functionaliteit van Spektrum.de te behouden.