Zhruba 1 800 míľ pod našimi nohami rotácia tekutého železa vo vonkajšom jadre Zeme vytvára ochranné magnetické pole našej planéty. Toto magnetické pole je neviditeľné, ale životne dôležité pre život na Zemi, pretože chráni planétu pred slnečným vetrom – prúdmi slnečného žiarenia.

Pred približne 565 miliónmi rokov však magnetické poleJeho sila klesla na 10 percent svojej sily dnes. Potom sa pole záhadne odrazilo späť a znovu nadobudlo svoju silu pred kambrijskou explóziou mnohobunkového života na Zemi.

Čo spôsobilo odraz magnetického poľa?

Podľa nového výskumu vedcov z University of Rochester k tejto regenerácii došlo v priebehu niekoľkých desiatok miliónov rokov – rýchlo v geologických časových mierkach – a zhodovala sa s vytvorením pevného vnútorného jadra Zeme, čo naznačuje, že jadro je pravdepodobne priamou príčinou. .

„Vnútorné jadro je veľmi dôležité,“ hovorí John Tarduno, profesor geofyziky na Katedre vied o Zemi a životnom prostredí a dekan umenia, vedy a inžinierskeho výskumu v Rochesteri. „Tesne predtým, ako vnútorné jadro začalo rásť, magnetické pole sa chystalo zrútiť, ale akonáhle začalo rásť vnútorné jadro, pole sa obnovilo.“

V príspevku uverejnenom v Prírodné spojeniaV tomto článku vedci identifikovali niekoľko kľúčových dátumov v histórii vnútorného jadra vrátane presnejšieho odhadu jeho veku. Výskum poskytuje informácie o histórii a budúcom vývoji Zeme a o tom, ako sa stala obývateľnou planétou, ako aj o vývoji iných planét v slnečnej sústave.

Odomknite informácie v starovekých skalách

Zem sa skladá z vrstiev: kôra, kde existuje život; The plášť, najhrubšia vrstva na Zemi; Roztavené vonkajšie jadro a pevné vnútorné jadro, ktoré zase pozostáva z vonkajšieho vnútorného jadra a hlbšieho vnútorného jadra.

Magnetické pole Zeme sa vytvára v jej vonkajšom jadre, kde spôsobuje rotáciu tekutého železa elektrické prúdyPoháňa jav nazývaný geodynamo, ktorý vytvára magnetické pole.

Kvôli vzťahu magnetického poľa k zemskému jadru sa vedci už desaťročia snažia zistiť, ako sa magnetické pole a jadro Zeme menili v priebehu histórie našej planéty. Nemôžu priamo merať magnetické pole kvôli umiestneniu a extrémnym teplotám materiálov v jadre. Našťastie minerály, ktoré stúpajú na zemský povrch, obsahujú malé magnetické častice, ktoré sa uzamknú v smere a intenzite magnetického poľa, keď sa minerály ochladzujú zo svojho roztaveného stavu.

Na lepšie obmedzenie životnosti a rastu vnútorného jadra Tarduno a jeho tím použili oxid uhličitý₂ In vitro laser a supravodivé kvantové interferenčné zariadenie (SQUID) na analýzu kryštálov živca z anorthozitových hornín. Tieto kryštály majú vo vnútri malé magnetické ihly, ktoré sú „ideálnymi magnetickými záznamníkmi,“ hovorí Tarduno.

Štúdiom magnetizmu uväzneného v starých kryštáloch – pole známe ako paleomagnetizmus – výskumníci identifikovali dva dôležité nové dátumy v histórii vnútorného jadra:

• pred 550 miliónmi rokov: Čas, keď sa magnetické pole začalo rýchlo regenerovať po kolapse približne 15 miliónov rokov pred tým. Výskumníci pripisujú rýchlu regeneráciu magnetického poľa vzniku a pevná vnútorná oceľ ktorý dobil roztavené vonkajšie jadro a obnovil silu magnetického poľa.
• pred 450 miliónmi rokov: Čas, keď sa zmenila štruktúra rastúceho vnútorného jadra, čo naznačuje hranicu medzi vnútorným a vonkajším jadrom. Tieto zmeny vo vnútornom jadre sa zhodujú so zmenami v približne rovnakom čase v štruktúre hornej police v dôsledku tektonické dosky na streche.

„Pretože sme presnejšie obmedzili vek vnútorného jadra, môžeme preskúmať skutočnosť, že súčasné vnútorné jadro sa v skutočnosti skladá z dvoch častí,“ hovorí Tarduno. „Pohyby tektonických platní na zemskom povrchu nepriamo ovplyvnili vnútorné jadro a história týchto pohybov je vtlačená hlboko do zeme v štruktúre vnútorného jadra.“

Vyhnite sa osudu podobnému Marťanovi

Lepšie pochopenie dynamiky a rastu vnútorného jadra a magnetického poľa má dôležité dôsledky nielen pri odhaľovaní minulosti Zeme a predpovedaní jej budúcnosti, ale aj pri odhaľovaní spôsobov, akými môžu iné planéty vytvárať magnetické štíty a udržiavať podmienky potrebné na to, aby život v prístave.

Výskumníci sa domnievajú, že napríklad Mars mal kedysi magnetické pole, ale toto pole sa rozptýlilo a planéta bola voči nemu zraniteľná. slnečný vietor A povrch bez oceánov. Aj keď nie je jasné, či absencia magnetického poľa povedie k tomu, že Zem bude čeliť rovnakému osudu, „Zem určite stratí veľa. Voda „Ak by sa magnetické pole Zeme neobnovilo, planéta by bola suchšia a bola by oveľa iná ako planéta dnes,“ hovorí Tarduno.

Pokiaľ ide o vývoj planét, výskum podčiarkuje dôležitosť magnetického štítu a mechanizmu na jeho zachovanie, hovorí.

„Tento výskum skutočne zdôrazňuje potrebu mať niečo ako rast Vnútorné jadro ktorá udržuje magnetické pole počas životnosti planéty – niekoľko miliárd rokov. “