지구의 외핵에서 소용돌이치는 액체 철에 의해 생성되는 지구 보호 자기장은 눈에 보이지 않지만 지구 표면의 생명체에게 필수적입니다. 태양풍으로부터 지구를 보호합니다. 그러나 자기장의 강도는 현재 약 10억 565만년 전의 XNUMX%로 떨어졌습니다. 캄브리아기에 지구에서 다세포 생물이 폭발하기 직전에 이 장은 예기치 않게 반등하여 그 힘을 되찾았습니다.
자기장이 다시 튀어오르는 원인은 무엇입니까?
과학자들의 새로운 연구 로체스터 대학 이러한 회춘은 지질학적 기준에 따르면 수천만 년 내에 빠르게 발생했으며 지구의 견고한 내부 핵 형성과 동시에 발생했으며 핵이 직접적인 원인일 가능성이 있음을 시사합니다.
John Tarduno, William R. Kenan, Jr., 지구 및 환경 과학부 지구물리학 교수이자 Rochester 예술, 과학 및 공학 연구 책임자는 다음과 같이 말했습니다. “내부 코어는 엄청나게 중요합니다. 내핵이 성장하기 직전에는 자기장이 붕괴할 지경이었는데, 내핵이 성장하기 시작하자마자 자기장이 재생됐다.”
과학자들은 내부 코어의 역사에서 몇 가지 중요한 날짜를 확인하여 다음에 대한 단서를 제공합니다. 지구의 역사 그리고 미래의 진화, 그것이 어떻게 거주 가능한 행성이 되었는지, 그리고 태양계에 있는 다른 행성들의 진화.
과학자들은 자기장과 핵 사이의 관계로 인해 수십 년 동안 지구의 자기장과 핵이 지구 역사에 걸쳐 어떻게 변화했는지 확인하려고 노력해 왔습니다. 코어에 있는 물질의 위치와 극도로 높은 온도로 인해 자기장을 직접 감지할 수 없습니다. 다행스럽게도 광물이 용융 상태에서 냉각되면 광물에 있는 작은 자성 입자가 자기장의 세기와 방향을 고정시킵니다.
CO2 레이저와 연구실의 초전도 양자 간섭 장치(SQUID) 자력계를 사용하여 과학자들은 다음을 결정했습니다. 내부 코어의 나이와 성장. 이 결정체 내의 미세한 자기 바늘은 완벽한 자기 기록 장치입니다.
과학자들은 내부 코어의 역사에서 두 가지 새로운 필수 날짜를 결정하기 위해 이 고대 수정의 자성을 연구했습니다.
550억 XNUMX천만년 전: 자기장이 빠르게 재생되기 시작했습니다. 그로부터 15만년 전 거의 붕괴된 이후. 과학자들은 용융된 외부 핵을 다시 채우고 자기장을 강화하는 견고한 내부 핵의 형성이 자기장의 빠른 재생을 담당한다고 믿고 있습니다.
450억 XNUMX천만년 전: 성장하는 내핵의 구조가 변화하여 가장 안쪽과 가장 바깥쪽 내핵 사이의 경계를 표시하는 시기입니다. 표면의 판 구조로 인해 내부 코어의 이러한 변화는 그 위의 벽난로 구조의 변화와 동시에 발생합니다.
John A. Tarduno, William R. Kenan, Jr., 교수; 지구물리학 교수이자 연구, 예술, 과학 및 공학부 학장은 다음과 같이 말했습니다. “내핵의 연대를 보다 정확하게 제한했기 때문에 현재의 내핵이 두 부분으로 구성되어 있다는 사실을 탐구할 수 있었습니다. 지구 표면의 판구조 운동은 간접적으로 내핵에 영향을 미쳤으며, 이러한 운동의 역사는 지구 내부 깊은 곳에 각인되어 있습니다.내부 코어의 구조. "
내부 핵의 역학과 성장을 이해하면 다른 행성이 자기장을 형성하고 생명체를 품는 데 필요한 조건을 유지할 수 있는 조건에 대한 필수적인 단서를 제공할 수 있습니다.
타르두노 말했다, “행성 진화에서 이번 연구는 자기 방어막과 이를 유지하는 메커니즘의 중요성을 강조합니다.”
"이 연구는 행성의 전체 수명(수십억 년) 동안 자기장을 유지하는 성장하는 내부 코어와 같은 것이 필요하다는 점을 강조합니다."
저널 참조 :
- Zhou, T., Tarduno, J.A., Nimmo, F., 등. 지오다이나모의 초기 캄브리아기 재생과 내부 코어 구조의 기원. Nat Commun 13, 4161(2022). DOI: 10.1038/s41467-022-31677-7
