この画像を大きなサイズで見る地球の地磁気と大気中の酸素濃度は、私たちが考えていた以上に深い関係があることがわかった。
NASAとイギリス・リーズ大学の共同研究チームは、過去5億4000万年にわたり両者が同時に増減していたという強い相関関係を発見した。
この結果は、地球内部のプロセスと生命を支える地表環境が密接につながっていることを示しており、地球外生命の探査においても重要な手がかりになる。
この研究は『Science Advances』（2025年6月13日付）に掲載された。
なぜ地球の大気には酸素が豊富に存在するのか？
私たちが今ここで呼吸をして生きていられるのは、周囲の空気の約21％が酸素で占められているからだ。これは人間だけでなく、この地球上の多くの生命にとって不可欠な命綱である。
そうした生命を支える酸素が、大気をたっぷりと満たすようになったのは、今から約24～25億年前のこと。
この時代、シアノバクテリア（藍藻）が光合成を行い、酸素を大量に放出。それによって、大気中の酸素は急激に増加した。この出来事は、地球史において「大酸化イベント」と呼ばれている。
だが、今この地球が生命豊かな惑星であるのは、シアノバクテリアや植物だけのおかげではないのかもしれない。
この画像を大きなサイズで見る地磁気と酸素の関係
ずっと以前から、科学者たちは地球の地磁気（地球全体を覆う磁場）がその居住可能性に関与している可能性を疑ってきた。
岩石や鉱物の中に残されている地磁気の痕跡を調べると、地球に地磁気が形成された時期と生命が誕生した時期がちょうど重なっているのだ。
ただし、この仮説を裏付けるような直接的かつ長期的な証拠は乏しく、そもそもこれまで考案された地球全体の仕組みを再現したシミュレーションでは地磁気が酸素濃度に影響する要因であるとは考えられてもこなかった。
その一方、地磁気が宇宙からやってくる太陽風や高エネルギー粒子から大気を守り、宇宙への酸素流出を防ぐ働きがあることは、シミュレーションによって示されてきた。
だがそれでも、地磁気と酸素濃度の長期的な記録が比較されるようなことはなかった。
この画像を大きなサイズで見る地磁気と酸素濃度に強い相関関係があることが判明
そこでNASAゴダード宇宙飛行センターと英国リーズ大学の共同研究チームは今回、それぞれ独立した2種類のデータを使って、地球の地磁気と酸素濃度に何らかの相関関係がないかどうか検証した。
データの1つは、岩石や鉱物に保存された古地磁気データ（仮想地磁双極子モーメント）だ。
もう1つは、堆積物に含まれる木炭の化石や海が無酸素状態だったことを示す痕跡など、酸素の濃度を推測する手がかりとなる地質学的なデータである。
この分析の結果、過去5億4000万年にわたる地磁気の強さと酸素濃度とは密接に関係（相関係数0.72）していることが明らかになった。
そうしたつながりは、長期的なゆるやかな変化を取り除いたあとでもはっきり残っており、両者の変動のズレは、せいぜい100万年という地質学的にはほとんど無視できる程度にしかなかった。
この画像を大きなサイズで見る地球の進化史を紐解き地球外生命探査に役立つ可能性
この相関関係は、地磁気を発生させる地球内部の物理学的プロセス・地表での酸化還元反応・生物による地球化学的な循環との間に、これまで知られていなかった深いつながりがある可能性を示唆している。
今回の発見は、私たちの惑星がなぜ生命にとって適した環境を保てたのかを解明するうえで、大きなヒントとなる。
さらに、この知見は、地球外惑星での生命探査にも応用できる可能性がある。もし強い地磁気を持つ惑星が発見されれば、そこに生命が存在する確率は高まるのかもしれない。
References: Science / Surprising discovery shows a strong link between Earth's magnetic field and atmospheric oxygen levels
液体酸素は磁石に引き寄せられる性質があるから、地磁気も酸素を引き寄せる効果があるのかもしれない。
酸素石(オキシジェンストーン)とか言って磁石を高値で売りつける人出てきそうｗ
どういう因果関係だろう。地磁気が弱まると宇宙線とか太陽風とか宇宙からの有害な放射へのバリアーが弱まるから、光合成がダメージを受けやすくなるとかかな？もしかしたらオゾン層も壊れやすくなるとか。はたまた雲が増えるとか。
強い太陽光では植物は「耐える」状態になって一種の休眠を行う。
だが、弱い地磁気では雲の核が増え雨天が多くなるため、長期間の雨が原因なのかもしれないね。
しかし一番関係してるのはおそらく海ではないかな。
海表面付近の微生物が焼かれてしまうため生物の少ない「黒い海」が広がって、酸素供給が減少したのかも。
いつかの記事で世界の黒い海が拡大しているとあったが、何か、現代にも関係していそうな。
もしかすると共通の原因があって、それとの因果関係だから互いには無関係でも相関（場合によっては疑似相関）はあるのかも？ この辺むずかしいですね。
ビールとアイスクリームですね。
それぞれ売上が気温に相関あるために、ビールとアイスクリームに相関があるように見えてしまうという。
相関関係は因果関係を意味しない
きちんと区別できるようになりましょう
区別しないととんでもない結論に飛びつくことになるんだよね