Um novo estudo da Universidade de Michigan sugere que o antigo Homo sapiens pode ter sobrevivido a um pico de radiação solar há cerca de 41 mil anos, graças às primeiras tecnologias, como protetor solar, roupas sob medida e abrigo em cavernas. O estudo, realizado por pesquisadores da Faculdade de Engenharia da Universidade de Michigan e do Departamento de Antropologia da Universidade de Michigan, foi publicado emRevista "Avanços da Ciência", mostrando que estas inovações ajudaram a proteger o Homo sapiens na Europa durante períodos de grave stress ambiental, quando o campo magnético da Terra enfraqueceu temporariamente.

Durante este período, o pólo norte magnético moveu-se sobre a Europa como parte de uma mudança geomagnética. Uma mudança geomagnética é uma reversão natural, mas temporária, do campo magnético da Terra que ocorreu aproximadamente 180 vezes na história geológica. Embora os pólos magnéticos não se invertam completamente, o enfraquecimento do campo magnético permite que mais radiação ultravioleta (UV) atinja a superfície da Terra, desencadeando auroras generalizadas e aumentando a radiação solar a nível global.

Em contraste, os Neandertais, que não dispunham de tecnologia de conservação semelhante, desapareceram do registo fóssil há cerca de 40 mil anos, pouco depois deste evento. Os investigadores acreditam que esta lacuna tecnológica pode ter contribuído para a sua extinção.

Na mesma época, o Homo sapiens parece ter começado a fazer roupas personalizadas e a usar com mais frequência ocre (um mineral que é aplicado na pele para ter propriedades de proteção solar). Estes comportamentos podem ter contribuído para a sua propagação pela Europa e Ásia durante um período em que as populações de Neandertais estavam em declínio.

“No estudo, combinamos todas as áreas onde os campos magnéticos não se conectariam, permitindo que a radiação cósmica ou quaisquer partículas de alta energia do Sol penetrassem no solo”, disse o autor principal do estudo, Agnit Mukhopadhyay, pesquisador em ciência e engenharia climática e espacial da Universidade de Michigan.

“Descobrimos que muitas dessas áreas estão, na verdade, muito próximas das primeiras atividades humanas, há 41 mil anos, particularmente o aumento do uso de cavernas e o aumento do uso de protetores solares pré-históricos”.

O campo magnético da Terra é produzido pela rotação da Terra e, por sua vez, pela rotação do núcleo da Terra. O núcleo da Terra é feito de ferro fundido, que gera correntes elétricas que se estendem ao redor da Terra formando um halo. Os halos ajudam a proteger a Terra da radiação cósmica, que diminui a camada de ozônio da Terra e faz com que mais raios ultravioleta entrem no planeta. A interação dessas partículas com o campo magnético da Terra também causa a formação de auroras.

Mukhopadhyay decidiu modelar essa interação usando o Space Weather Modeling Framework, uma ferramenta numérica versátil desenvolvida e mantida pelo Centro de Modelagem do Ambiente Espacial da Universidade de Michigan para estudar ambientes solares, heliosfera e espaciais planetários, incluindo a Terra.

O sol lança continuamente gás quente e partículas carregadas em direção à Terra. Essas partículas formam um sistema de plasma devido à temperatura extremamente alta. Mukhopadhyay desenvolveu um modelo que prevê como este sistema de plasma interage com o campo magnético da Terra, conduzindo, em última análise, à formação de auroras.

Este campo magnético tem direções norte e sul: o Pólo Norte e o Pólo Sul. Devido à direção do campo magnético, normalmente só vemos auroras nos Pólos Norte e Sul, onde o campo magnético é mais forte. Mas ao longo da história, estes pólos afastaram-se ocasionalmente das suas localizações geográficas tradicionais. Isso é chamado de “excursão geomagnética”, disse Mukhopadhyay. O evento mais recente, conhecido como excursão Lachon, ocorreu há cerca de 41 mil anos.

Mukhopadia colaborou com Sanja Panovska, pesquisadora do Centro GFZ Helmholtz de Geociências na Alemanha, para criar uma reconstrução tridimensional do sistema geoespacial da Terra. Para fazer isso, os pesquisadores combinaram três modelos independentes: um modelo global que reconstrói o campo geomagnético durante a deriva de Lachon, um modelo do ambiente de plasma no espaço ao redor da Terra e um modelo que prevê a forma da aurora da Terra naquele momento. O modelo tridimensional final mostra onde as partículas carregadas podem passar através do campo geomagnético da Terra.

Os pesquisadores descobriram que durante a deriva de Rashan, o campo magnético da Terra enfraqueceu para cerca de 10% de sua força atual. Isso faz com que os pólos magnéticos da Terra cedam perto do equador e as linhas do campo magnético se expandam. Isto também permite que a aurora seja vista em toda a Europa e até no Norte de África.

Os pesquisadores então colocaram mapas 3D do sistema espacial da Terra ao redor do mundo e descobriram que o período da Deriva de Laschamp, que durou cerca de 41.000 a 39.000 anos atrás, coincidiu com um período de mudança nas populações humanas na Terra.

Os neandertais e o Homo sapiens coexistiram na Europa, e o Homo sapiens (muitas vezes chamado de humanos anatomicamente modernos) chegou à Europa há cerca de 56 mil anos, disse Raven Garvey, professor associado de antropologia na Universidade de Michigan. Há cerca de 40 mil anos, os Neandertais deixaram de ser reconhecidos como espécie na Europa.

“Que diferenças existiam entre estas espécies, entre os neandertais e os humanos anatomicamente modernos, que poderiam ter contribuído para este desaparecimento, tem sido uma questão importante na antropologia durante décadas”, disse Garvey.

As roupas podem ser um fator, disse ela. Meios tecnológicos para a produção de roupas íntimas foram encontrados em sítios arqueológicos associados a humanos anatomicamente modernos (mas não necessariamente aos Neandertais).

No entanto, em locais associados aos humanos modernos, os arqueólogos encontraram não apenas raspadores usados ​​para fazer peles, mas também agulhas e furadores — itens associados à costura. De acordo com Garvey, os benefícios das roupas feitas sob medida são duplos: são significativamente mais quentes e o calor extra significa que as pessoas podem viajar para mais longe dos fogões e abrigos para encontrar comida.

Ela disse que roupas personalizadas também podem oferecer outro benefício inesperado – proteção contra danos causados ​​pelo sol.

A radiação solar tem uma variedade de efeitos nocivos, incluindo lesões oculares e deficiência de folato (que pode levar a defeitos congênitos e aumento da mortalidade infantil), “portanto, ter proteção contra a radiação solar também oferece vantagens significativas para quem a possui”, disse Garvey.

O Homo sapiens provavelmente também fez maior uso do ocre. Ocre é um pigmento natural composto de óxidos de ferro, argila e sílica que foi usado por muitas espécies humanas antigas há muito tempo. As pessoas o usavam para pintar objetos, paredes de cavernas e até decorar o próprio corpo.

“Existem alguns experimentos que mostram que ele tem propriedades semelhantes às do protetor solar. É um protetor solar muito eficaz, e também há pesquisas etnográficas que mostram que ele é usado principalmente para proteção solar”, disse Garvey. “Seu aumento de produção e sua associação principalmente com humanos anatomicamente modernos (período Lachon) também sugerem que as pessoas daquela época também o usavam para proteção solar”.

Os pesquisadores têm o cuidado de enfatizar que suas descobertas não são conclusivas. No entanto, isso fornece uma nova maneira de estudar os dados existentes.

"Acho importante observar que essas descobertas são correlacionais e que (nosso) estudo é uma espécie de meta-análise", disse Garvey. "Mas penso que isto coloca uma perspectiva totalmente nova sobre estes dados, dado o fenómeno da deriva de Rashan."

Além de estudar como as excursões anteriores podem ter afetado os humanos, Mukhopadhyay disse que os modelos 3D também fornecem uma forma de as pessoas preverem como as excursões futuras podem nos afetar.

“Se um evento como este acontecesse hoje, veríamos diversas áreas completamente paralisadas”, disse ele. "Nossos satélites de comunicações não seriam capazes de funcionar. Muitas das redes de telecomunicações localizadas no solo seriam severamente afetadas até mesmo pelo menor evento climático espacial, sem mencionar o impacto sobre os seres humanos, que teria um impacto considerável em nossas vidas diárias."

Mukhopadhyay também observou que a sua investigação também destaca que os humanos ainda podem sobreviver num planeta com uma atmosfera muito diferente da nossa hoje, o que tem implicações importantes para a procura de vida em planetas fora da Terra.

“Muitas pessoas dizem que os planetas não podem sustentar a vida sem campos magnéticos fortes”, disse ele. "Observar a Terra pré-histórica, especialmente eventos como este, ajuda-nos a estudar a física dos exoplanetas de uma perspectiva muito diferente. A vida existia naquela época. Mas era um pouco diferente do que é hoje."

Compilado de /scitechdaily