550 миллионов лет назад магнитное поле Земли почти полностью исчезло, сообщили американские геофизики

Более полумиллиарда лет назад Земля испытала почти полное исчезновение магнитного поля. Это началось в ранний кембрийский период. Затем, примерно через 15 миллионов лет, поле снова начало восстанавливаться.

Фото из открытых источников

Причина этого коллапса и восстановления поля была загадкой. Затем группа геологов изучила породы из Оклахомы, которые были созданы за это время. Магнитные метки в минералах горных пород указывали на событие, которое началось около 550 миллионов лет назад. Это было до появления многоклеточной жизни на нашей планете.

По словам профессора геофизики из Университета Рочестера в Нью-Йорке Джона Тардуно, причиной стало образование твердого внутреннего ядра Земли.

«Внутреннее ядро чрезвычайно важно», - сказал он. «Прямо перед тем, как внутреннее ядро начало расти, магнитное поле находилось на грани разрушения, но как только внутреннее ядро начало расти, поле восстановилось».

В своей статье Тардуно и группа исследователей привели важнейшие даты в истории внутреннего ядра. Они также дали точную оценку возраста коллапса и регенерации. Поскольку они не могут проникнуть в ядро и непосредственно наблюдать за ним, как они выяснили, когда произошли эти события? Чтобы найти ответ, команда обратилась к области палеомагнетизма. Это исследование магнитных маркеров в породах, которые были созданы, когда образовались породы. Геологи часто используют это, чтобы отслеживать записи других изменений в магнитном поле Земли, таких как смена полюсов.

Магнитное поле Земли простирается от ядра через мантию и кору в космос. Невозможно измерить магнитное поле внутри Земли напрямую. Это связано с расположением и экстремальными температурами материалов в ядре. Итак, геологи придумали лучший способ. Они искали палеомагнитные маркеры в породах и минералах, которые поднялись на поверхность. Эти метки похожи на крошечные иглы, которые фиксируют направление и интенсивность магнитного поля, которое существовало, когда минералы остывали после формирования.

Тардуно и его команда хотели точно определить возраст и рост внутреннего ядра Земли, используя палеомагнетизм для измерения этих частиц. Итак, они использовали CO2-лазер и магнитометр со сверхпроводящим устройством квантовой интерференции (SQUID) для анализа кристаллов полевого шпата из анортозита и изучения их идеальных магнитных маркеров.

Изучая магнетизм, заключенный в этих древних кристаллах, исследователи определили две новые важные даты. Первое произошло, когда магнитное поле начало усиливаться после почти полного разрушения 15 миллионов лет назад. Это быстрое восстановление произошло из-за образования твердого внутреннего ядра. Это фактически перезарядило расплавленное внешнее ядро и восстановило силу магнитного поля.

Еще одна интересная вещь произошла около 450 миллионов лет назад. Именно тогда изменилась структура растущего внутреннего ядра. Результатом стала граница между самым внутренним и самым внешним внутренним ядром. Далеко над ядром произошли изменения в мантии из-за тектоники плит на поверхности.

По словам Тардуно, палеомагнетизм дал больше информации о ядре Земли.

«Поскольку мы более точно определили возраст внутреннего ядра, мы смогли исследовать тот факт, что современное внутреннее ядро на самом деле состоит из двух частей», - сказал он. «Тектонические движения плит на поверхности Земли косвенно повлияли на внутреннее ядро, и история этих движений запечатлена глубоко внутри Земли в структуре внутреннего ядра».

Исследование также дает представление о том, как Земля стала пригодной для жизни. Наконец, их работа имеет значение для понимания эволюции других планет Солнечной системы. Все могло бы быть совсем по-другому, если бы у них не было магнитных полей. Например, у Марса когда-то было магнитное поле, но оно исчезло более 4 миллиардов лет назад. Это сделало планету уязвимой для солнечного ветра и, вероятно, сыграло свою роль в потере марсианских океанов.

Неясно, постигла бы Землю та же участь, если бы ее магнитное поле не восстановилось. Тардуно сказал, что наша планета потеряла бы много воды, если бы магнитное поле не вернулось.