Древние австралийские кристаллы открывают историю первого магнитного поля Земли

 Rafi Letzter


Это было намного сильнее, чем кто-либо мог поверить.

An image shows one of the tiny zircon crystals found in Australia on a US dime. Even smaller particles within the zircon encode data about the state of the Earth's magnetic field at the time the crystal formed.

Изображение показывает один из крошечных кристаллов циркона, найденных в Австралии для масштабности на монете в десять центов США. Даже более мелкие частицы в цирконе кодируют данные о состоянии магнитного поля Земли в момент образования кристалла.
(Изображение: © Университет Рочестера / Джон Тардуно  , © University of Rochester/John Tarduno)


Крошечные кристаллы в Австралии помогают ученым раскрыть древнюю историю первого магнитного поля нашей планеты, которое исчезло сотни миллионов лет назад. И кристаллы показывают, что это поле было намного мощнее, чем кто-либо мог предположить. Это же в свою очередь, могло бы помочь ответу на вопрос о том как жизнь возникла на Земле.

      Эти крошечные, старые кристаллы заперты в скалах, которые датируются возрастом более полумиллиарда лет назад. В те времена крошечные магнитные частицы плавали в расплавленной породе. Но когда эта порода остыла, частицы были ориентированы в соответствии с ориентацией магнитных силовых линий того магнитного  поля. И эти частицы  находятся в том состоянии, что показывает какое реальное  сильное магнитное поле оказало влияние, гораздо большее , чем предполагали ученые. Об этом свидетельствуют новые исследования.

Магнитное поле Земли создается внутренним ядром твердого железа планеты, вращающимся во внешнем ядре жидкого железа. Это поле, простирающееся далеко за пределы нашей атмосферы, защищает планету от опасных частиц, вылетающих из космоса, таких как солнечный ветер и космические лучи. Но поскольку его видимые эффекты на поверхности планеты настолько минимальны, изучение   истории месторождения затруднительно. Однако эта история важна для понимания будущего нашей собственной планеты и других планет во Вселенной.

 Мы знаем, что наша планета очень долгое время имела сильный магнитный щит, поэтому   сохранилась на поверхностни вода и возникла жизнь. В противном случае космическое излучение давно бы уничтожило жизнь и воду. В этом сценарии Земля была бы очень похожа на Марс, где старое магнитное поле разрушилось, когда планета остыла, и ее ядро ​​перестало вращаться, согласно заявлению исследователей .


Согласно новому исследованию, у Земли в течение  4,2 миллиарда лет присутствовало магнитное ядро. Но до 565 миллионов лет назад, задолго до появления динозавров и до появления сложной жизни в кембрийском взрыве, это магнитное ядро ​​работало совершенно иначе. На тот момент не было внутреннего ядра. Но оксид магния, который растворился в полностью жидком ядре во время того же гигантского удара, который создал земную Луну, медленно выходил из ядра в мантию. Это движение магния произвело движение в жидком ядре, которое создало раннее магнитное поле Земли.

Исследователи полагают, что когда оксид магния в ядре иссяк, поле почти рухнуло . Но твердое внутреннее ядро ​​сформировавшееся примерно в то же время и спасло жизнь на Земле.

Традиционно считалось, что поле, создаваемое старым магнитом из оксида магния, было намного слабее, чем у нас сейчас. Но изучение тех древних древних кристаллов циркона, которые образовались, когда старое магнитное поле все еще наполняло планету, показывает, что это мнение было неправильным.

«Это исследование говорит нам кое-что о формировании обитаемой планеты», - сказал в заявлении Джон Тардуно, ученый-земледелец из Университета Рочестера и автор новой статьи. «Один из вопросов, на который мы хотим ответить, заключается в том, почему Земля эволюционировала так, как она это сделала, и это дает нам еще больше доказательств того, что магнитное экранирование было зарегистрировано очень рано на планете».

Статья была опубликована  (20 января) в журнале «Известия Национальной академии наук».


The paper was published today (Jan. 20) in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences.