Die NASA entdeckt einen unerwarteten Zusammenhang zwischen der Stärke des Erdmagnetfelds und dem Sauerstoffgehalt
Die überraschende Entdeckung mehrerer NASA-Experten könnte das Verständnis der Faktoren, die die Erde bewohnbar gemacht haben, und die Art und Weise, wie nach Leben auf anderen Planeten gesucht wird, neu definieren.
Die Fähigkeit, Leben auf der Erde zu erhalten, könnte über das bloße Vorhandensein von Wasser und einer Atmosphäre hinausgehen. Eine aktuelle Studie unter der Leitung von NASA-Forschern hat ergeben, dass das Magnetfeld des Planeten möglicherweise eine weitaus größere Rolle bei der Sauerstoffproduktion und damit bei der Bewohnbarkeit spielt als bisher angenommen.
Die in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlichte Studie untersuchte den Zusammenhang zwischen dem Sauerstoffgehalt der Erde und dem geomagnetischen Axialdipolmoment, einem Indikator, der zur Untersuchung der Entwicklung des Magnetfelds über geologische Zeiträume hinweg – in den letzten 540 Millionen Jahren – verwendet wird.
Sie kamen zu dem Schluss, dass es eine starke lineare Korrelation zwischen beiden gibt, was auf einen Zusammenhang zwischen den tiefen geophysikalischen Prozessen des Planeten und der Oxidation an der Oberfläche hindeutet.
Wegweisende Studie zum Magnetfeld
Das Forschungsteam vermutet, dass die geodynamische Aktivität im Erdinneren einen erheblichen Einfluss auf die Zusammensetzung der Atmosphäre und damit auf ihre Bewohnbarkeit haben könnte.
„Die Erde ist der einzige bekannte Planet, auf dem komplexes Leben existiert. Die von uns gefundenen Zusammenhänge könnten uns helfen zu verstehen, wie sich Leben entwickelt und wie es mit den inneren Prozessen des Planeten zusammenhängt“, erklärte Weijia Kuang, Geophysikerin bei der NASA und Mitautorin der Studie, in einer Stellungnahme.
Um zu diesem Schluss zu gelangen, analysierten Kuang und seine Kollegen zwei separate Datensätze. Sie stellten fest, dass das Magnetfeld des Planeten seit fast 540 Millionen Jahren – seit der kambrischen Explosion, die komplexes Leben auf der Erde hervorbrachte – ähnlichen Auf- und Abwärtsmustern folgt wie der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre.
Frühere Simulationen hatten gezeigt, dass das Magnetfeld dafür verantwortlich sein könnte, dass die Atmosphäre vor Schäden durch Weltraumaktivitäten wie Sonnenwind geschützt wird. Bislang gab es jedoch keine direkten Vergleiche zwischen Langzeitaufzeichnungen des Magnetfelds und des Sauerstoffgehalts.
Neue Faktoren bei der Entdeckung von Exoplaneten
Die Wissenschaftler stellten zwei Hypothesen auf, um diesen Zusammenhang zu erklären. Die erste lautet, dass ein starkes Erdmagnetfeld entscheidend zum Schutz der Atmosphäre beiträgt, indem es den Sauerstoffverlust verringert. Diese Hypothese ist jedoch weniger plausibel, da sie auf dem aktuellen Verständnis des Sauerstoffkreislaufs und des nicht-thermischen Entweichens im Laufe der Erdgeschichte basiert.
Die zweite Möglichkeit ist, dass geodynamische Prozesse im Erdinneren – wie die Verfestigung des inneren Kerns und Superkontinentzyklen – sowohl den Sauerstoff als auch das Magnetfeld beeinflussen. Dies ist die Hypothese, die sie bevorzugen.
In jedem Fall führt die Studie einen neuen Faktor ein, der bei der Suche nach erdähnlichen Welten in anderen Galaxien zu berücksichtigen ist. Derzeit konzentriert sich die Suche nur auf die Oberfläche, aber auch das Innere sollte untersucht werden.
Quellenhinweis:
- Article in Science Advances. Strong link between Earth’s oxygen level and geomagnetic dipole revealed since the last 540 million years.
- Press release from NASA. NASA scientists find ties between Earth’s oxygen and magnetic field.