Link misterioso entre o magnetismo da Terra e o oxigênio confunde cientistas

Link misterioso entre o magnetismo da Terra e o oxigênio confunde cientistas

Por Davide Castelvecchi & Nature Magazine

A força do campo magnético da Terra parece subir e cair de mãos dadas com a abundância de oxigênio em sua atmosfera, segundo um estudo de registros geológicos que abrangem os últimos meio bilhão de anos.

Explicar o vínculo pode ajudar a revelar tendências fundamentais na evolução da vida na Terra – e poderia mostrar aos astrônomos os lugares mais promissores para procurar sinais de vida complexa em outros planetas. Mas até agora não está claro se o magnetismo da Terra desempenha um papel em manter os níveis de oxigênio alto – e sustentar a vida animal – ou se ambos são influenciados por um terceiro mecanismo não identificado.

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“Nós realmente não temos uma boa explicação para isso”, diz Benjamin Mills, biogeoquímico da Universidade de Leeds, Reino Unido, e co-autor do estudo, publicado em Avanços científicos em 13 de junho. Mas o estudo sugere “algumas causas potenciais que são emocionantes e potencialmente testáveis”, diz Aubrey Zerkle, biogeoquímica da Universidade de St. Andrews, Reino Unido.

Saber como o interior profundo da Terra poderia influenciar a evolução da atmosfera é “crítico para entender o que torna nosso planeta habitável”, diz Richard Bono, geofísico da Universidade Estadual da Flórida, em Tallahassee, que ajudou a compilar registros de longo prazo do geomagnetismo.

Pistas geológicas

O oxigênio é o principal componente da crosta e manto da Terra. Mas o oxigênio molecular só começou a se acumular lentamente na atmosfera depois que os organismos que produzem oxigênio através da fotossíntese começaram a evoluir, cerca de 2,5 bilhões de anos atrás. E somente no atual Aeon, cobrindo os últimos 540 milhões de anos ou mais, atingiu concentrações respiráveis ​​pela maioria dos animais.

Não há maneira direta de medir a composição da atmosfera no passado profundo, mas os geoquímicos podem usar pistas indiretas para reconstruir os níveis de oxigênio a partir do período cambriano, que começaram cerca de 540 milhões de anos atrás. Por exemplo, a concentração de oxigênio “tem uma forte relação com o quão fácil é iniciar e manter incêndios florestais”, diz Mills, e a frequência de grandes incêndios florestais pode ser elaborada observando depósitos de carvão antigos, entre outros fatores.

Os geofísicos também podem reconstruir como a força e a direção do campo geomagnético variaram em trechos ainda mais longos da história da Terra, estudando rochas produzidas por erupções vulcânicas antigas. Isso ocorre porque os cristais magnéticos que se formam na lava solidificadora se alinham com o campo, agindo como pequenas bússolas congeladas no tempo.

Para colocar esses dois longos discos lado a lado e compará-los, Mills se uniu aos geofísicos Weijia Kuang e Ravi Kopparapu, ambos no Centro de Voo Espacial da NASA Goddard, Greenbelt, Maryland e com o exobiólogo Joshua Krissansen-Totton na Universidade de Washington em Seattle. Os autores descobriram uma forte correlação-tanto os níveis de oxigênio quanto a intensidade geomagnética aumentaram nos últimos milhões de anos, e alguns dos principais picos ou quedas em ambas as medidas ocorrem nas mesmas épocas geológicas (consulte ‘tendências de longo prazo’).

Possíveis explicações

O artigo discute algumas razões possíveis para a correlação. Sabe -se que o campo magnético da Terra tem um efeito protetor na atmosfera superior, porque desvia o vento solar, uma corrente de partículas carregadas do sol que, de outra forma, faria com que oxigênio e outros gases escapassem lentamente para o espaço. Mas a equipe calculou que a perda de oxigênio causada por um enfraquecimento drástico do campo ainda seria pequeno em comparação com as quantidades geradas pela fotossíntese – ou às consumidas por outros organismos e por ciclos geológicos nos quais os elementos são trocados entre a atmosfera, a crosta e o manto.

“Não pensamos necessariamente que o campo magnético afeta diretamente o ciclismo, mas pode ser resultado dos mesmos processos”, diz Mills. Mais de centenas de milhões de anos, os movimentos tectônicos formaram repetidamente supercontinentes e, posteriormente, romperam-os-liberando grandes quantidades de nutrientes que, por sua vez, estimularam grandes flores de algas produtoras de oxigênio nos oceanos da Terra. A tectônica é motivada pela lenta rotatividade do manto da Terra, a região entre crosta e núcleo. Essa agitação também poderia ter impactado o núcleo externo líquido, onde o campo geomagnético é produzido, diz Kuang.

“Se coisas como a taxa de espalhamento (da crosta oceânica) influenciam o campo magnético, o ciclo tectônico poderia estar dirigindo oxigenação – mas também o campo magnético”, diz Mills.

Sanja Panovska, geofísico do Centro de Geociência de Helmholtz em Potsdam, Alemanha, diz que o estudo é convincente, mas apresenta mais perguntas do que responde. “Os autores mencionam muitas hipóteses, mas não são postas à prova neste artigo”.

No entanto, a descoberta pode se alimentar de um debate de longa data sobre se um forte campo magnético é essencial para que a vida complexa evolua em um planeta. “É muito caro observar exoplanetas e você precisa escolher quais observar”, diz Mills. “O que esse tipo de trabalho informaria é o tipo de lugar que você olharia.”

Este artigo é reproduzido com permissão e foi publicado pela primeira vez em 13 de junho de 2025.