Магнитното поле на Земята е на възраст 4 млрд. години

Магнитното поле на Земята, което предпазва атмосферата от вредната слънчева радиация, е на поне 4 милиарда години, установиха учени. Това е с 550 милиона години повече от изчисляваното досега, предаде Би Би Си.

Изследванията променят данните, получени при изчисления през 2010 г., които установиха, че възрастта на магнитното поле е 3,45 милиона години, пише "24 часа", цитирайки сп. “Сайънс”.

Учени от университета “Рочестър” в Ню Йорк анализираха кристали, открити в Западна Австралия. Геофизикът Джон Тардуно и колегите му изяснили, че магнитното поле на Земята и кръговратът на разтопени скали в неговите недра са се зародили практически веднага след формирането на Слънчевата система, като изучили образци от т.нар. циркони, открити под местността Джек Хилс в Западна Австралия.

Изследователите обясняват, че кристалите циркон се образуват само при много високи температури в магмените скали, съставящи основата на земната кора на континентите. Това позволява цирконите да бъдат използвани за оценка на възрастта на земната кора и редица други нейни свойства, включително и силата на магнитното поле в миналото. Под Джек хилс лежат скали от така наречения Пилабарски щит, който заедно с аналогични залежи в ЮАР се явява единствената точка на Земята, където се е съхранила древна кора на Земята на възраст поне 3,6 млрд. години.

Магнитното поле се образува от въртенето на разтопеното желязо във външното ядро на земята. Учените го наричат “геодинамо”. За да работи, е нужно редовно да се отделя топлина, което се подпомага от движението на земните плочи.

Въртенето на железните атоми в минералите се изравнява с това на магнитното поле на Земята в момента на образуването им и запазва тази информация. Тя може да бъде извлечена от кристалите освен ако междувременно материалът не бъде нагрят над дадена температура, известна като Температурата на Кюри, обяснява проф. Тардуно - геофизик в университета “Рочестър” и виден експерт в изследванията на земното магнитно поле. “За минерала магнетит тази температура е 580 градуса по Целзий”, обяснява той.

За геолозите откритието, че магнитното поле е на такава възраст, е изключително важно поради това, че то говори за неочаквано бързото завършване на формирането на нашата планета. Очевидно по-ранната поява на геомагнитното динамо е спасило атмосферата на Земята от изпарение в Космоса и загуба на голяма част от водните запаси, както се е случило с Марс в първия милиард години от неговото съществуване. В полза на това говори фактът, че по това време силата на слънчевия вятър е била около 100 пъти по-висока, отколкото днес, и неговият поток е можел лесно и бързо да помете атмосферата на Земята, ако тя не е притежавала магнитен щит. На Марс магнитното поле се е появило значително по-късно, което може да е една от причините той днес да е безжизнена пустиня, заключава Тардуно.

По време на изследването екипът отделя хиляди миниатюрни кристали циркон на ръка от голямата скала, тъй като техниките за магнитно отделяне биха замърсили пробите. Желязно-йонна микропроба е използвана за определянето на възрастта на цирконите. Тя открива наличието на олово и уран, а радиоактивният им разпад прави възможно определянето на възрастта на кристалите. Магнетизацията на минералите след това е определена с помощта на магнетометър.

“Беше истинско технологично предизвикателство да измерим магнетизацията на цирконите, така че си построихме специален магнетометър за изследването”, обяснява проф. Тардуно пред сп. “Сайънс”. Това устройство отключва записите в магнитното поле на цирконите.

“Явлението, при което се е образувала Луната, означава, че никога няма да можем да разберем какво се е случвало през първите 100 милиона години от живота на Земята. Информацията е била изтрита от паметта на кристалите при образуването на Луната”, обяснява Тардуно. Според изследователя, за да получим данни за по-стар период, трябва да сме сигурни, че цирконите, които изследваме, са били запазени и не са прегрели над тяхната Температура на Кюри.

Това, което учените ще установяват при бъдещи изследвания, е дали полето в Западна Австралия е съществувало постоянно през всичките тези 4 милиарда години, или е изчезнало и на негово място се е появило друго.

Африкански ритуали показват къде може да се обръщат полюсите

Екипът на проф. Тардуно направил специална експедиция в ЮАР, където проучил останки от негърски колиби от средните векове.

Учените успели да докажат рязкото отслабване на магнитното поле на Земята в района на Южна Африка преди около 600 години, като проучили остатъчното намагнитване на глинените подове от колибите, които били почиствани с огън, пише сп. “Нейчър комюникейшънс”.

Геолозите се заинтересували от запазените и до днес ритуали на африкански племена - очистване на подовете на колибите и на пътищата в селата с огън, за да се предпазят от зли духове и насекоми. Местните бушменски племена периодично изгаряли своите колиби заедно с имуществото и дори с кошниците със зърно и с кошарите за добитъка. При тези пожари глиненият под и кошарите се нагрявали до много висока температура, надвишаваща 1000 градуса по Целзий. Това било достатъчно за песъчинки в глината, които съдържат желязо, да се ориентират по посока на магнитното поле на Земята в дадения момент.

Тардуно и неговите колеги изчислили каква сила притежавало магнитното поле в района на река Лимпопо между XIII и XVI век на базата на остатъчните следи от магнитното поле по изпечения под на колибите. Оказало се, че силата на магнитното поле в този регион и в миналото била слаба и спадала по-бързо, отколкото сега. Това означава, че явлението е започнало преди XIX в., както се смяташе досега. Установено е отслабване на магнитното поле на района с 30% между 1225 и 1550 г.

Този район в ЮАР край река Лимпопо има аномална ниска интензивност на магнитното поле в Южния Атлантик. Той е нещо като неутрална среда между двата магнитни полюса и следователно може да се очаква, че ще послужи като своеобразна точка от периодичното “преобръщане” на магнитните полюси на Земята, смята екипът.