For omtrent fire milliarder år siden var den unge jorden nesten ferdig med å gjøre overgangen fra en helvetes smeltet masse til en bergkule med en solid overflate. Nå har zirkonkorn som er bevart siden den tiden, vist at vår nye planet allerede var beskyttet av magnetisk skjerming. Funnet indikerer at jordas magnetfelt er nesten en milliard år eldre enn tidligere antatt, noe som ikke bare gir innsikt i planetens tidligere utvikling, men også kan bidra til å belyse fremtiden.
Relatert innhold
- Ydmyk magnesium kan føre til jordas magnetfelt
- Jorden kan ha blitt magnetisk etter å ha spist et kvikksølvlignende objekt
- Mars 'super-tynne atmosfære kan bety at rennende vann var unntaket, ikke regelen
Den rådende teorien er at jordens magnetiske felt blir generert av smeltet jern som sirkulerer i planetens ytre kjerne. Feltet endres over tid; nord- og sørpolene vandrer, og hele feltet kan av og til snu, med nord blir sør og omvendt. Jordens magnetfelt er for øyeblikket svekket, noe forskere tror kan være et tegn på at en klaff kan skje en gang i løpet av de neste tusen årene. Forrige gang en slik hendelse skjedde var for 800 000 år siden, og forskere jobber fortsatt med å forstå prosessen, som kan ta så lang tid som 15 000 år. Det siste beviset, som ble publisert tidligere denne uken i Nature Communications, indikerer at flippen kan begynne under det sørlige Afrika, men det gjenstår mange mysterier.
Uansett hvor polene er, er magnetfeltet avgjørende fordi det beskytter planeten mot solvinden - en konstant strøm av ladde partikler som kommer ut av solen. Uten den planetariske skjermingen ville solvinden erodere atmosfæren, og livet på jorden ville se veldig annerledes ut, hvis den til og med eksisterte. Å forstå historien og virkemåten til magnetfeltet vårt kan derfor gi ledetråder til sjansene for liv på andre verdener.
Bergarter fra Sør-Afrika hadde tidligere indikert at magnetfeltet vårt er minst 3, 2 milliarder år gammelt, men feltets sanne alder er ennå ikke kjent. Å bestemme når feltet ble slått på er en vanskelig oppgave - bare bergarter som har holdt seg uberørte siden de dannet har en oversikt over det gamle magnetfeltet, og det er et tøft funn på en planet som stadig resirkulerer seg gjennom platetektonikk.
Heldigvis fant John Tarduno fra University of Rochester og kolleger slike bergarter i Jack Hills i Vest-Australia. De bittesmå prøvene av zirkon inneholdt magnetitt - magnetisk jernoksyd - som registrerte magnetfeltet som eksisterte da bergartene dannet seg. Kornene varierer i alderen 3, 3 til 4, 2 milliarder år gamle, i løpet av den tiden planetens magnetiske felt var et sted mellom 1, 0 og 0, 12 ganger styrken som det er i dag, rapporterer teamet denne uken i Science .
En prøve av magnetittkrystaller, mye større, men kjemisk lik de som finnes i den gamle zirkonen. (Walter Geiersperger / Corbis) I følge teamet støtter feltstyrken saken for en kjernedynamo selv på dette begynnende stadiet av planetens historie. Som igjen sikkerhetskopierer tidligere antydninger om at platetektonikk allerede var i bevegelse den gang, fordi noe måtte flyttes for å frigjøre varmen som bygges opp i planetens indre.
"Det har ikke vært noen enighet blant forskere om da platetektonikk begynte, " bemerker Tarduno i en uttalelse. "Målingene våre støtter imidlertid noen tidligere geokjemiske målinger på gamle zirkoner som antyder en alder på 4, 4 milliarder år."
Jorden er ikke den eneste steinete planeten i solsystemet som har et magnetfelt. MESSENGER-romfartøyet fant nylig bevis på at Merkuris svake magnetfelt strekker seg minst 3, 9 milliarder år tilbake. At både Jorden og Merkur har så eldgamle felt innebærer at planetene burde hatt en varmere start enn tidligere antatt, sier Julien Aubert ved Institut de Physique du Globe de Paris i en kommentar som fulgte dagens funn, også i Science .
"Den starten kan ikke være umulig varm, selv om jordskorpen burde vært solid og kald nok da de resterende magnetiseringene ble anskaffet, " skrev han og refererte til både det nylige australske funnet og MESSENGER-funnet. Mars og månen har også resterende magnetiseringer i lignende aldre, men disse kroppene har for lengst mistet sine globale magnetfelt. For Mars er sjansen stor for at tapet av magnetfeltet gjorde at solvinden kunne strippe atmosfæren, tynne den og endre den kjemiske sminken. Romfartøy som i øyeblikket går i bane rundt den røde planeten undersøker om denne endringen er knyttet til slutten av en varm, våt periode på Mars som noen forskere mener kunne ha støttet det primitive livet for millioner av år siden.
I mellomtiden kan de nye funnene her på jorden hjelpe til i utviklingen av en enhetlig teori for planetariske magnetfelt, som ville forklare deres fødsel og død og kanskje peke på fremtiden for magnetisk skjerming - og kanskje liv - på vår hjemmeverden.
