A Föld védő mágneses tere, amelyet a Föld külső magjában örvénylő folyékony vas generál, láthatatlan, de létfontosságú a földfelszíni élethez. Megvédi a bolygót a napszéltől. A mágneses tér intenzitása azonban a jelenlegi 10%-ára esett vissza körülbelül 565 millió évvel ezelőtt. Közvetlenül a földi többsejtű élet kambriumi robbanása előtt a mező váratlanul felpattant és visszanyerte erejét.
Mi okozta a mágneses tér visszaverődését?
A tudósok új kutatásai University of Rochester azt sugallja, hogy ez a megfiatalodás geológiai mércével mérve gyorsan – néhány tízmillió éven belül – megtörtént, és egybeesett a Föld szilárd belső magjának kialakulásával, ami arra utal, hogy a mag valószínűleg közvetlen ok.
John Tarduno, William R. Kenan, Jr., a Föld- és Környezettudományi Tanszék geofizika professzora és a Rochester-i művészetek, tudományok és mérnöki kutatások dékánja elmondta: „A belső mag rendkívül fontos. Közvetlenül azelőtt, hogy a belső mag elkezdett volna növekedni, a mágneses tér az összeomlás pontján volt, de amint a belső mag növekedni kezdett, a mező regenerálódott.”
A tudósok számos kritikus dátumot azonosítottak a belső mag történetében, és nyomokat adva ezzel kapcsolatban A Föld története és a jövőbeli evolúció, hogyan vált lakható bolygóvá, valamint a Naprendszer többi bolygójának evolúciója.
A tudósok évtizedek óta próbálják kideríteni, hogyan változott a Föld mágneses tere és magja bolygónk története során a mágneses tér és a mag közötti kapcsolat miatt. A magban lévő anyagok elhelyezkedése és rendkívül magas hőmérséklete miatt nem képesek közvetlenül érzékelni a mágneses teret. Szerencsére, amikor az ásványok kihűlnek olvadt állapotukból, az ásványokban lévő kis mágneses részecskék rögzítik a mágneses tér erősségét és irányát.
Egy CO2 lézer és a labor szupravezető kvantum interferencia eszköz (SQUID) magnetométere segítségével a tudósok meghatározták a a belső mag kora és növekedése. Az ezekben a kristályokban lévő apró mágneses tűk tökéletes mágneses rögzítők.
A tudósok az ősi kristályok mágnesességét tanulmányozták, hogy meghatározzák a belső mag történetének két új lényeges dátumát:
550 millió évvel ezelőtt: az az idő, amikor a A mágneses tér gyorsan megújulni kezdett egy majdnem összeomlás után 15 millió évvel azelőtt. A tudósok szerint a mágneses tér gyors megújulásáért a szilárd belső mag kialakulása, amely újratöltötte az olvadt külső magot, és megerősítette a mágneses teret.
450 millió évvel ezelőtt: amikor a növekvő belső mag szerkezete megváltozott, kijelölve a határt a legbelső és a legkülső belső mag között. A felszínen kialakuló lemeztektonika miatt ezek a változások a belső magban egyidejűleg következnek be a felette lévő kandalló szerkezetének változásaival.
John A. Tarduno, William R. Kenan, Jr., professzor; A geofizika professzora, a kutatási, művészeti, tudományos és mérnöki dékán elmondta: „Mivel pontosabban korlátoztuk a belső mag korát, feltárhattuk azt a tényt, hogy a mai belső mag két részből áll. A Föld felszínén zajló lemeztektonikai mozgások közvetve hatással voltak a belső magra, és ezeknek a mozgásoknak a története mélyen a Föld belsejében, az i.nner mag felépítése. "
A belső mag dinamikájának és növekedésének megértése alapvető támpontokat adhat arra vonatkozóan, hogy milyen körülmények között más bolygók mágneses pajzsot alkothatnak, és fenntarthatják az élet kikötőjéhez szükséges feltételeket.
Tarduno mondott, "A bolygófejlődésben a kutatás hangsúlyozza a mágneses pajzs és az azt fenntartó mechanizmus fontosságát."
„Ez a kutatás rávilágít annak szükségességére, hogy legyen valami olyan, mint egy növekvő belső mag, amely fenntartja a mágneses mezőt a bolygó teljes élettartama alatt – sok milliárd éven keresztül.”
Journal Reference:
- Zhou, T., Tarduno, J. A., Nimmo, F. és munkatársai. A geodinamó korai kambriumi megújulása és a belső magszerkezet eredete. Nat Commun 13, 4161 (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-31677-7
