Het beschermende magnetische veld van de aarde, gegenereerd door wervelend vloeibaar ijzer in de buitenste kern van de aarde, is onzichtbaar maar van vitaal belang voor het leven op het aardoppervlak. Het beschermt de planeet tegen de zonnewind. De intensiteit van het magnetische veld daalde echter tot 10% van wat het nu ongeveer 565 miljoen jaar geleden is. Vlak vóór de Cambrische explosie van meercellig leven op aarde herstelde het veld zich onverwacht en herwon het zijn kracht.
Wat zorgde ervoor dat het magnetische veld terugkaatste?
Nieuw onderzoek door wetenschappers van de University of Rochester suggereert dat deze verjonging naar geologische maatstaven snel plaatsvond – binnen enkele tientallen miljoenen jaren – en samenviel met de vorming van de vaste kern van de aarde, wat erop wijst dat de kern waarschijnlijk een directe oorzaak is.
John Tarduno, William R. Kenan, Jr., hoogleraar geofysica bij de afdeling Aard- en Milieuwetenschappen en decaan van onderzoek voor Kunsten, Wetenschappen en Techniek in Rochester, zei: “De innerlijke kern is enorm belangrijk. Vlak voordat de binnenkern begon te groeien, stond het magnetische veld op instorten, maar zodra de binnenkern begon te groeien, werd het veld geregenereerd.”
Wetenschappers hebben verschillende cruciale data in de geschiedenis van de binnenste kern geïdentificeerd en aanwijzingen gegeven geschiedenis van de aarde en toekomstige evolutie, hoe het een bewoonbare planeet werd, en de evolutie van andere planeten in het zonnestelsel.
Wetenschappers proberen vast te stellen hoe het magnetische veld en de kern van de aarde in de loop van de geschiedenis van onze planeet al tientallen jaren zijn veranderd vanwege de relatie tussen het magnetische veld en de kern. Door de ligging en extreem hoge temperaturen van de materialen in de kern zijn ze niet in staat het magnetische veld direct te detecteren. Gelukkig houden kleine magnetische deeltjes in de mineralen, wanneer mineralen afkoelen uit hun gesmolten toestand, de sterkte en richting van het magnetische veld vast.
Met behulp van een CO2-laser en de supergeleidende kwantuminterferentie-apparaat (SQUID)-magnetometer van het laboratorium bepaalden wetenschappers de leeftijd en groei van de innerlijke kern. De minuscule magnetische naalden in deze kristallen zijn perfecte magnetische recorders.
Wetenschappers bestudeerden het magnetisme in deze oude kristallen om twee nieuwe essentiële data in de geschiedenis van de binnenste kern te bepalen:
550 miljoen jaar geleden: het tijdstip waarop de Het magnetische veld begon zich snel te vernieuwen na een bijna ineenstorting 15 miljoen jaar daarvoor. Wetenschappers geloven dat de vorming van een vaste binnenkern, die de gesmolten buitenkern opvulde en het magnetische veld versterkte, verantwoordelijk is voor de snelle vernieuwing van het magnetische veld.
450 miljoen jaar geleden: de tijd dat de structuur van de groeiende binnenkern veranderde en de grens markeerde tussen de binnenste en de buitenste binnenkern. Als gevolg van platentektoniek aan het oppervlak treden deze veranderingen in de binnenkern tegelijkertijd op met veranderingen in de structuur van de mantel erboven.
John A. Tarduno, William R. Kenan, Jr., hoogleraar; Hoogleraar geofysica, decaan van onderzoek, kunst, wetenschappen en techniek, zei: “Omdat we de leeftijd van de binnenkern nauwkeuriger hebben bepaald, konden we onderzoeken of de huidige binnenkern uit twee delen bestaat. Platentektonische bewegingen op het aardoppervlak hebben indirect invloed gehad op de binnenkern, en de geschiedenis van deze bewegingen is diep in de aarde ingeprent.structuur van de innerlijke kern. '
Het begrijpen van de dynamiek en groei van de binnenste kern zou essentiële aanwijzingen kunnen bieden voor de omstandigheden waarin andere planeten magnetische schilden zouden kunnen vormen en de omstandigheden in stand zouden kunnen houden die nodig zijn om leven te herbergen.
Tarduno zei, “In de planetaire evolutie benadrukt het onderzoek het belang van een magnetisch schild en een mechanisme om dit in stand te houden.”
“Dit onderzoek benadrukt de noodzaak van zoiets als een groeiende innerlijke kern die een magnetisch veld in stand houdt gedurende de hele levensduur – vele miljarden jaren – van een planeet.”
Journal Reference:
- Zhou, T., Tarduno, JA, Nimmo, F., et al. Vroege Cambrische vernieuwing van de geodynamo en de oorsprong van de binnenste kernstructuur. Nat Commun 13 (4161). DOI: 10.1038/s41467-022-31677-7
