Maa kaitsev magnetväli, mille tekitab Maa välissüdamikus keerlev vedel raud, on nähtamatu, kuid on elutähtis Maa pinnal. See kaitseb planeeti päikesetuule eest. Magnetvälja intensiivsus langes aga 10%-ni praegusest umbes 565 miljonit aastat tagasi. Vahetult enne mitmerakulise elu kambriumi plahvatust Maal taastus väli ootamatult ja sai taas oma jõu.
Mis põhjustas magnetvälja tagasilöögi?
Teadlaste uued uuringud Rochesteri ülikool viitab sellele, et see noorendamine toimus geoloogiliste standardite järgi kiiresti - mõnekümne miljoni aasta jooksul - ja langes kokku Maa tahke sisemise tuuma moodustumisega, mis viitab sellele, et tuum on tõenäoliselt otsene põhjus.
John Tarduno, William R. Kenan, Jr., Maa- ja keskkonnateaduste osakonna geofüüsika professor ning Rochesteri kunstide, teaduste ja inseneriteaduste valdkonna dekaan, ütlesid: "Sisemine tuum on tohutult oluline. Vahetult enne sisemise südamiku kasvama hakkamist oli magnetväli kokkuvarisemise punktis, kuid niipea, kui sisemine tuum hakkas kasvama, taastus väli.
Teadlased tuvastasid sisemise tuuma ajaloos mitu kriitilist kuupäeva, pakkudes selle kohta vihjeid Maa ajalugu ja tulevane evolutsioon, kuidas sellest sai elamiskõlbulik planeet ja teiste päikesesüsteemi planeetide areng.
Teadlased on püüdnud kindlaks teha, kuidas Maa magnetväli ja tuum on meie planeedi ajaloo jooksul aastakümneid magnetvälja ja tuuma vahelise seose tõttu muutunud. Materjalide asukoha ja ülikõrgete temperatuuride tõttu südamikus ei suuda nad magnetvälja otse tuvastada. Õnneks, kui mineraalid oma sulaolekust jahtuvad, lukustuvad mineraalides olevad väikesed magnetosakesed magnetvälja tugevuse ja suuna.
Kasutades CO2 laserit ja labori ülijuhtiva kvantinterferentsiseadme (SQUID) magnetomeetrit, tegid teadlased kindlaks vanus ja sisemise südamiku kasv. Väikesed magnetnõelad nende kristallide sees on täiuslikud magnetsalvestid.
Teadlased uurisid nende iidsete kristallide magnetismi, et teha kindlaks kaks uut olulist kuupäeva sisemise tuuma ajaloos:
550 miljonit aastat tagasi: aeg, mil magnetväli hakkas kiiresti uuenema pärast peaaegu kokkuvarisemist 15 miljonit aastat enne seda. Teadlaste arvates vastutab magnetvälja kiire uuenemise eest tahke sisemise südamiku moodustumine, mis täitis uuesti sula välissüdamiku ja tugevdas magnetvälja.
450 miljonit aastat tagasi: aeg, mil kasvava sisemise tuuma struktuur muutus, tähistades piiri sisemise ja välimise sisemise tuuma vahel. Pinnapealse laamtektoonika tõttu toimuvad need muutused sisesüdamikus samaaegselt mantli struktuuri muutustega selle kohal.
John A. Tarduno, William R. Kenan, Jr., professor; Geofüüsika professor, teadusuuringute, kunstide, teaduste ja tehnika dekaan ütles: "Kuna me piirasime sisemise südamiku vanust täpsemalt, saime uurida tõsiasja, et tänapäevane sisetuum koosneb kahest osast. Laamtektoonilised liikumised Maa pinnal mõjutasid kaudselt sisemist tuuma ja nende liikumiste ajalugu on sügavale Maa sees i.nner tuuma struktuur. "
Sisemise tuuma dünaamika ja kasvu mõistmine võib pakkuda olulisi vihjeid tingimuste kohta, milles teised planeedid võivad moodustada magnetkilpe ja säilitada eluks vajalikke tingimusi.
Tarduno ütles, "Planeedi evolutsioonis rõhutavad uuringud magnetkilbi ja selle säilitamise mehhanismi tähtsust."
"See uurimus rõhutab vajadust omada midagi kasvava sisemise südamiku taolist, mis säilitaks magnetvälja kogu planeedi eluea jooksul - palju miljardeid aastaid."
Ajakirja viide:
- Zhou, T., Tarduno, JA, Nimmo, F. jt. Geodünamo varane Kambriumi uuendamine ja sisemise tuumstruktuuri päritolu. Nat Commun 13, 4161 (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-31677-7
