Новое исследование, проведенное Оксфордским университетом и Массачусетским технологическим институтом, восстановило запись магнитного поля Земли возрастом 3,7 млрд лет. Оказалось, что оно удивительно похоже на поле, окружающее Землю сегодня, сообщает Phys.org.
Без магнитного поля жизнь на Земле была бы невозможна, поскольку оно защищает нас от вредного космического излучения и заряженных частиц, испускаемых Солнцем — солнечного ветра. Но до сих пор не существует достоверной даты, когда впервые было установлено современное магнитное поле.
В ходе исследования ученые изучили древнюю последовательность железосодержащих пород из Исуа, Гренландия. Частицы железа действуют как крошечные магниты, которые могут фиксировать силу и направление магнитного поля, когда процесс кристаллизации закрепляет их на месте. Исследователи обнаружили, что породы, датируемые 3,7 млрд лет назад, обладают силой магнитного поля не менее 15 микротесла, сравнимой с современным магнитным полем (30 микротесла).
В то время как сила магнитного поля, по-видимому, оставалась относительно постоянной, известно, что солнечный ветер в прошлом был значительно сильнее. Это говорит о том, что защита поверхности Земли от солнечного ветра со временем усилилась, что могло позволить жизни выйти на континенты и покинуть океаны, служившие защитой.
Магнитное поле создается за счет перемешивания расплавленного железа во внешнем ядре. Это жидкое ядро движется под действием сил плавучести, возникающих при затвердевании внутреннего ядра. Движение жидкого железа действует как динамо-машина, генерирующая магнитное поле. Однако во время раннего формирования Земли твердое внутреннее ядро еще не образовалось, что ставит вопрос, каким образом могло существовать магнитное поле. Его изучение помогает понять, когда сформировалось земное ядро и как из него выходит тепло, необходимое для тектоники плит.
Серьезной проблемой при реконструкции магнитного поля Земли в далеком прошлом является то, что любое событие, нагревающее породу, может изменить сохранившиеся сигналы. Породы в земной коре часто имеют долгую и сложную геологическую историю, которая стирает предыдущую информацию о магнитном поле.
Однако пояс Исуа обладает уникальной геологической особенностью. Он располагается на толстой континентальной коре, которая защищает его от сильной тектонической активности и деформации. Это позволило исследователям собрать четкие доказательства, подтверждающие существование магнитного поля 3,7 млрд лет назад.
Эти результаты также могут пролить свет на роль магнитного поля в формировании атмосферы Земли, особенно в том, что касается утечки газов. Необъяснимой остается потеря инертного газа ксенона из нашей атмосферы более 2,5 млрд лет назад. Ксенон — относительно тяжелый газ, поэтому маловероятно, что он просто улетучился. Недавно ученые начали исследовать возможность того, что заряженные частицы ксенона были удалены из атмосферы магнитным полем.
Ранее ученые получили новые данные о строении Луны при помощи технологии лазерного зондирования.
