Вчені знайшли у гренландській геологічній формації частинки залізовмісних матеріалів. Вони несуть у собі відбиток магнітного поля Землі віком 3,7 млрд років. Це найдавніше з відомих свідчень його існування.

Геологічні породи містять найдавніші сліди магнітного поля Землі. Джерело: Claire Nichols

Сліди магнітного поля Землі

Нове дослідження, проведене під керівництвом Оксфордського університету та Массачусетського технологічного інституту, отримало запис магнітного поля Землі віком 3,7 млрд років. Виявилося, що воно напрочуд схоже на те, що оточує Землю сьогодні. Результати дослідження були опубліковані в Journal of Geophysical Research.

Без магнітного поля життя на Землі було б неможливим, оскільки воно захищає нас від шкідливого космічного випромінювання та заряджених частинок, які випромінює Сонце. Але до цього часу не було достовірно відомо, коли ж воно стало таким, яким ми його знаємо сьогодні.

У своєму дослідженні науковці вивчили стародавні залізовмісні породи з геологічної формації Ісуа, Гренландія. Частинки заліза намагнічуються, що дає змогу реєструвати як силу, так і напрямок поля, коли процес кристалізації фіксує їх на місці.

Дослідники виявили, що породи, датовані 3,7 млрд років тому, вловлювали магнітне поле напруженістю щонайменше 15 мікротесла, що можна порівняти з сучасним магнітним полем (30 мікротесла). Ці результати дають найдавнішу оцінку напруженості магнітного поля Землі, отриману на основі цілих зразків гірських порід, що є набагато точнішим результатом, ніж в усіх попередніх дослідженнях.

Захист від радіації

Хоча напруженість магнітного поля залишається відносно постійною, сонячний вітер в минулому мав бути значно сильнішим. Це означає, що з часом захист живих організмів від нього мав стати краще. Це дозволило їм вийти з океанів на суходіл.

Магнітне поле Землі генерується перемішуванням розплавленого заліза в рідкому зовнішньому ядрі під дією сил плавучості в міру застигання його внутрішніх частин, яке створює своєрідну динамомашину.

Під час раннього періоду формування Землі її тверда серцевина ще не встигла сформуватися, що призводить до питання про те, як магнітне поле могло існувати в ті часи. Нові дані свідчать, що цей процес був подібним до того, що відбувається сьогодні.

Магнітне поле та гірські породи

Розуміння, як напруженість магнітного поля змінювалася з часом, також є ключовим для визначення того, коли почало формуватися внутрішнє, тверде ядро Землі. Це допоможе нам збагнути, як швидко тепло витікає з глибин нашої планети, що є ключовим для розуміння таких процесів, як тектоніка плит.

Значний виклик у реконструкції магнітного поля Землі так далеко в минулому полягає в тому, що будь-яка подія, яка нагріває гірську породу, може змінити збережені сигнали. Гірські породи в земній корі часто мають довгу і складну геологічну історію, яка стирає інформацію про те, що відбувалося раніше.

Однак формація Ісуа має унікальну геологію, оскільки розташована на товстій континентальній корі, яка захищає її від значної тектонічної активності та деформацій. Це дозволило дослідникам зібрати чіткі докази існування магнітного поля 3,7 млрд років тому. Також стає зрозумілішим, як воно вплинуло на утворення атмосфери нашої планети.

У майбутньому дослідники сподіваються розширити наші знання про магнітне поле Землі до появи кисню в атмосфері близько 2,5 млрд років тому, вивчаючи інші давні гірські породи в Канаді, Австралії та Південній Африці.