П'ятсот шістдесят п’ять мільйонів років тому магнітне поле Землі майже зникло.
Але геологічне явище, можливо, врятувало це, припускає нове дослідження. Тоді рідке ядерне ядро Землі, ймовірно, почало затвердіти приблизно в цей час, що зміцнило поле, повідомила група вчора (28 січня) у журналі Nature Geoscience. Це важливо, оскільки магнітне поле захищає нашу планету та її мешканців від шкідливого випромінювання та сонячних вітрів - потоків частинок плазми, викинутих нам на сонце.
Вчені з'ясували, як виглядало ядро нашої планети тоді, дивлячись на кристали розміром із зерен піску.
Вони зібрали зразки плагіоклази та клінопіроксену - мінералів, що утворилися 565 мільйонів років тому - у тому, що зараз є на сході Квебеку, Канада. Ці зразки містять крихітні магнітні голки розміром приблизно від 50 до 100 нанометрів, які в розплавленій породі орієнтуються у напрямку магнітного поля на той час.
"Ці крихітні магнітні частинки є ідеальними магнітними реєстраторами", - сказав співавтор Джон Тардуно, голова кафедри наук про землю та навколишнє середовище та професор університету Рочестера в Нью-Йорку. "Коли вони охолонуть, вони фіксують запис магнітного поля Землі, який зберігається мільярди років".
Отже, встромивши кристали в магнітометр, дослідники змогли зрозуміти, що заряд частинок був дуже низьким. Насправді, 565 мільйонів років тому, магнітне поле Землі було в 10 разів слабшим, ніж те, що є сьогодні - найслабшим із коли-небудь задокументованим.
Крім того, вимірювання показали, що частота розвороту північного та південного полюсів була дуже високою. Все це говорить про це "поле було надзвичайно незвичним, - сказав Тардуно Live Science. - Ми опинилися в цій критичній точці, коли динамо майже повністю розвалилося. "(Геодінамо - це процес, який підтримує і розростає магнітне поле.)
Але тоді геодинамо вкотре почало стартувати - із самого ядра нашої планети.
У перші роки Землі ядро було все рідким. Але в якийсь момент - здогадки коливаються від 2,5 мільярдів до 500 мільйонів років тому - залізо почало охолоджуватися і замерзати в твердий шар посеред планети. У міру затвердіння внутрішнього ядра легші елементи, такі як кремній, магній та кисень, витіснялися у зовнішній рідкий шар ядра, створюючи рух рідини та тепла, що називається конвекцією. Цей рух рідини у зовнішньому ядрі утримував заряджені частинки, що рухаються, створюючи електричний струм, який, у свою чергу, створював магнітне поле.
Ця конвекція рухає і підтримує магнітне поле навіть сьогодні. Внутрішнє ядро Землі продовжує затверджуватися і буде робити це протягом мільярдів років.
Дослідники "представляють інтригуючі палеомагнітні вимірювання", які дозволяють припустити, що слабке геодинамо існувало 565 мільйонів років тому, що означало, що ядро було повністю ліквідним, пише Пітер Дрісколл, науковець із питань планети та планети з Інституту науки Карнегі у Вашингтоні, округ Колумбія, який був не частина дослідження, в коментарі, який супроводжував дослідження. Якщо їх теорія справджується, "внутрішнє ядро, можливо, виникло вже в найменший час, щоб зарядити геодинамо і зберегти магнітний щит Землі".
Незабаром після цього часу стався кембрійський вибух і по всій планеті з'явилися складні тварини. "Можна міркувати - і були певні міркування - що слабке магнітне поле може мати певний зв’язок з цими еволюційними подіями", - сказав Тардуно. Це тому, що слабше поле може дати можливість отримати більше випромінювання, що може спричинити пошкодження ДНК та більш високий рівень мутації, що, в свою чергу, може призвести до еволюції більшої кількості видів.
Але це просто припущення, сказав Тардуно. Наприклад, коли магнітне поле Землі трохи слабшає під час таких подій, як магнітні звороти (де перевертаються північний і південний полюси), наприклад, немає жодних доказів того, що види уражаються, додав він.
