Американские ученые выяснили, что древним Homo sapiens, по-видимому, удалось пережить ослабление магнитного поля над Европой 41 тысячу лет назад благодаря использованию охры (природного пигмента, обладающего солнцезащитными свойствами) в качестве защиты кожи от воздействия ультрафиолета, ношению плотно прилегающей к телу одежды и умению укрываться в пещерах. Открытие не только объясняет эволюционный успех наших предков, но и проливает свет на причины исчезновения неандертальцев, которые, судя по новым данным, не освоили подобные способы избегания вредного воздействия солнечного излучения. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Около 41 тысячи лет назад Земля пережила так называемое событие Лашамп — временное смещение магнитных полюсов, которое снизило эффективность защиты планеты от космической радиации. В то время магнитное поле ослабло примерно до 10% по сравнению с его текущей силой. Из-за этого ультрафиолетовое излучение и заряженные частицы начали достигать поверхности планеты с большей эффективностью. В Европе, где тогда сосуществовали Homo sapiens и неандертальцы, полярные сияния, обычно отмечаемые лишь у полюсов, можно было наблюдать вплоть до экваториальных широт. Неандертальцы исчезли примерно 40 тысяч лет назад, а Homo sapiens не только выжили, но и значительно расширили свой ареал. Ученые долгое время пытались понять, какие преимущества позволили нашим предкам превзойти собратьев из рода Homo.
Чтобы воссоздать условия события Лашамп, ученые объединили три ключевые модели: геомагнитную карту, показывающую смещение полюсов, модель взаимодействия солнечного ветра (потока ионизированных частиц, исходящего от солнечной короны) с магнитным полем и прогнозирование зон, в которых могло возникнуть полярное сияние. С помощью платформы Space Weather Modeling Framework, универсального инструмента для изучения Солнца, гелиосферы и космической среды планет, авторы исследования создали трехмерную модель. Она наглядно продемонстрировала, как заряженные частицы прорывались через ослабленное магнитное поле Земли, достигая поверхности планеты.
«В ходе исследования мы объединили все регионы, в которых ослабленное магнитное поле позволило бы космическому излучению или любым другим заряженным частицам с Солнца проникать вглубь Земли», — сообщил Агнит Мукхопадхьяй, ведущий автор исследования из Мичиганского университета. Удивительно, что археологические находки, относящиеся к тому временному периоду, — костяные иглы для шитья, залежи охры на местах стоянок и следы жизни в пещерах — подтвердили, что люди целенаправленно защищались от избыточного ультрафиолета.
Результаты показали, что Homo sapiens, в отличие от неандертальцев, освоили систематическое использование охры — пигмента с солнцезащитными свойствами — для защиты кожи, научились шить плотно облегающую тело одежду с помощью костяных игл и чаще укрывались в пещерах. Облегающая одежда не только помогала выживать в условиях холодного климата, но и защищала от солнечных ожогов. Неандертальцы же, судя по отсутствию следов использования подобных способов защиты от избыточного ультрафиолета, полагались на менее эффективные методы.
Открытие не только расширяет представления ученых об эволюционной истории нашего вида, но и имеет перспективы практического применения. Модель, созданная авторами работы, позволит прогнозировать последствия колебаний магнитного поля для современной инфраструктуры в будущем. Кроме того, исследование показывает, что люди все же могли выживать на планете, атмосфера которой сильно отличалась от сегодняшней, и это имеет значение для поиска жизни на других планетах.
«Многие люди говорят, что планета не может поддерживать жизнь без сильного магнитного поля, — делится Агнит Мукхопадхьяй. — Изучение доисторической Земли и особенно подобных событий помогает нам открывать экзопланетную физику с совершенно другой стороны. Жизнь тогда существовала. Но она была немного иной, чем сегодня». Будущие исследования могут быть направлены на изучение других периодов геомагнитной нестабильности, чтобы понять, как наши предки адаптировались к новым вызовам — будь то радиация или изменение климата.
Автор: Богдан Скиба.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
