Как Земята е избегнала съдбата на Марс?

На около 3000 км под краката ни въртящото се течно желязо във външното ядро ​​на Земята създава защитно магнитно поле. Това магнитно поле е невидимо, но жизненоважно, защото предпазва от слънчевата радиация.

Преди около 565 милиона години обаче силата на магнитното поле на Земята е намаляла до 10% от днешната. След това мистериозно се е възстановила точно преди Камбрийския взрив на живота. Какво е накарало магнитното поле да се нормализира?

Според ново изследване на учени от Университета в Рочестър (САЩ), това обновяване се е случило в продължение на няколко десетки милиона години – бързо според геоложките стандарти – и съвпада с формирането на твърдото вътрешно ядро ​​на Земята, което предполага, че ядрото вероятно се явява и непосредствената причина.

Научната статия е публикувана в Nature Communications, а за резултатите от изследването разказва Университетът в Рочестър.

Земята се състои от слоеве: земна кора, върху която съществува живот; мантията, най-дебелият слой на Земята; течно външно ядро; твърдо вътрешно ядро, което от своя страна има два слоя. Магнитното поле на Земята се генерира във външното ядро, където въртящото се течно желязо индуцира електрични токове, създавайки явлението геодинамо, което създава магнитно поле.

Поради връзката на магнитното поле с ядрото на Земята учените в продължение на десетилетия се опитвали се да определят как магнитното поле и ядрото на Земята са се променили за цялата история на нашата планета. Няма пряк достъп до него, но за щастие издигащите се на повърхността минерали съдържат малки магнитни образувания, в които по време на изстиване се фиксират посоките и интензитетът на магнитното поле.

University of Rochester illustration / Michael Osadciw

Учените са използвали CO2-лазер и лабораторен магнитометър със свръхпроводящо устройство за квантова интерференция, за да анализират кристали от фелдшпат от анортозитна скала. Вътре в тези кристали има малки магнитни игли, които са "идеални магнитни записващи устройства".

Изучавайки магнетизма, заключен се в древните кристали, изследователите са идентифицирали две важни нови дати в историята на вътрешното ядро.

Преди 550 милиона години: магнитното поле е започнало бързо да се възстановява от колапса, настъпил преди 15 милиона години. Изследователите приписват бързото обновяване на магнитното поле на образуването на твърдо вътрешно ядро, което презареждало течното външно ядро ​​и възстановявало силата на магнитното поле.

Преди 450 милиона години: структурата на нарастващото вътрешно ядро ​​се променила, обособила се граница между двата му слоя. Тези изменения във вътрешното ядро ​​приблизително съвпадат с промените в структурата на горната мантия, дължащи се на тектониката на плочите на повърхността.

Това знание е важно за разбирането как други планети могат да образуват магнитни "щитове" и да поддържат условия, необходими за съществуването на живот. Изследователите смятат, че Марс например някога е имал магнитно поле, но то се е разсеяло, оставяйки планетата уязвима за слънчевия вятър.

„Земята определено щеше да загуби много повече вода, ако магнитното поле на планетата не се беше регенерирало. Планетата би била много по-суха и много различна от това, което е днес“, казва Джон Тардуно, професор по геофизика.

ВИЖТЕ ОЩЕ: Земната кора капе "като мед" в недрата на планетата