Figur 1: Illustrasjon av alternative forklaringer. Grønne områder representerer kontinenter. Blå områder representerer hav. Grå linjer viser geomagnetiske feltlinjer. Rød linje viser spinnaksen. Hvite piler indikerer bevegelsesretningen.
Gjennom planetens lange, dynamiske historie er det ett intervall som skiller seg ut som spesielt svulstig: «ediacaran»-perioden, for rundt 600 millioner år siden. I løpet av dette bemerkelsesverdige intervallet steg temperaturen, isbreene smeltet, havet dukket opp igjen, oksygeninnholdet økte og det skjedde en eksplosjon av komplekst liv. Men hva forårsaket alle disse endringene, og hvordan var de relatert?
For å svare på disse spørsmålene må vi kartlegge hvordan disse prosessene skjedde i tid og rom. For eksempel, nøyaktig når dukket komplekse dyr opp, og hvor? I løpet av de siste tiårene har vi lært mye om hvordan disse endringene utspilte seg over tid, men vi har ennå ikke klart å forstå hvordan disse dyrene utviklet seg over tid og sted. Det er her «paleomagnetisme» kommer inn! Bergarter kan magnetiseres permanent av jordens magnetfelt når de dannes, og disse registreringene kan fortelle en historie om hvor en stein har vært. Så vi kan bruke disse magnetiske registreringene til å rekonstruere de eldgamle posisjonene til kontinentene og havene – som å sette sammen et puslespill som utvikler seg over tid.
Denne teknikken fungerer bra i store deler av jordens historie fordi puslespillet alltid ser ut til å utvikle seg i henhold til noen enkle regler, for eksempel hvor raskt brikkene kan bevege seg. Men noe ser ut til å gå veldig galt i ediacaran. De magnetiske databasene ser ut til å gå over styr. Det ser ut som kontinentene hoppet rundt i høy hastighet. Hva skjer? Bryter puslespillet reglene? La oss slå hodene våre sammen og vurdere noen mulige forklaringer på hva som kan skje.
1 Kan magnetfeltet oppføre seg dårlig? En grunnleggende antakelse innen paleomagnetisme er at magnetfeltet opprettholder en veldig enkel struktur – veldig likt feltet som produseres av magnetene på kjøleskapet ditt, og at denne strukturen alltid forblir i samme retning (som i fig. 1b, 1c 1d). Men kanskje dette ikke er sant. Kanskje den magnetiske strukturen ble mye mer komplisert? Eller kanskje feltet til og med ble snudd sidelengs (fig. 1a)!
2 Spiller jorden oss et puss? Selv om vi ikke kan føle det, tipper jorden stadig frem og tilbake. Hva om den tipper i superhøy hastighet? I dette scenariet (fig. 1b) kan bergarter potensielt registrere forskjellig magnetfeltinformasjon på svært kort tid. Det er imidlertid uklart om det eksisterer en jord som faktisk vipper så raskt, og hvilke andre problemer den kan bringe – bortsett fra at vi alle føler oss svimle, selvfølgelig.
3 Kanskje platene beveget seg veldig fort? Platene på jorden er ikke statiske, de endrer posisjon over tid, akkurat som bakken vi går på akkurat nå pleide å være et hav i Ediacaran. Når disse platene beveger seg raskt nok (fig. 1c), som utforkjøring, kan steinene registrere magnetfeltinformasjonen på forskjellige steder. Det store spørsmålet er hvordan få platen til å starte en ekstremsport.
4 Er det vår feil? Til slutt er det en mer grei forklaring på at dataene er upålitelige (fig. 1d). Kanskje steiner har blitt gjennomgripende forurenset på en eller annen måte, for eksempel at de har blitt truffet av lynet eller utsatt for andre katastrofer. Alternativt er det mulig at metodene våre for å gjenkjenne problemer i dataene ennå ikke er avanserte nok – tross alt har mennesker bare eksistert på jorden i kort tid. Det bryter ingen regler, men skader bare vår tillit til tolkningen av paleomagnetiske data fra mye eldre bergarter.
Det kan være andre forklaringer, men disse antakelsene er nok til å forårsake hodepine. ediacaran-perioden var utvilsomt en av de mest gåtefulle tidene på planeten vår. Det er et ekte mysterium, men det er akkurat det som gjør vitenskapen så spennende – å svare på spørsmål vi ikke engang visste at vi hadde! Med hvert nye fragment av data vi samler inn, smyger vi oss sakte, men sikkert nærmere innpå en avsløring av denne hemmeligheten. Med litt flaks kan vi kanskje løse dette dyptidspuslespillet.
Yi Xue er PhD-kandidat i CEED ved Universitetet i Oslo og jobber med det ERC-finansierte prosjektet EPIC. Forskningen hennes fokuserer på å studere avvikende adferd under ediacaran-periodden med paleomagnetiske studier.
Dette er hennes bidrag til formidlingskonkurransen 2023.
