jordens magnetfelt

For 450 millioner år siden brød jordens magnetfelt næsten sammen – konsekvenserne ville have været apokalyptiske

Mere end halvdelen For en milliard år siden oplevede Jorden et næsten totalt sammenbrud af sit magnetfelt. Det startede i det tidlige kambrium. Så, efter omkring 15 millioner år, begyndte marken at vokse igen. Årsagen til dette kollaps og feltopsving var et mysterium. Derefter studerede en gruppe geologer Oklahoma-klipper dannet i denne periode. Magnetiske markører i klippens mineraler pegede på en begivenhed, der begyndte for omkring 550 millioner år siden. Dette var før introduktionen af ​​flercellet liv på vores planet.

Kig dybt ind i kernen

For at forstå, hvad der skete, skal du se på vores planets struktur. De fleste af os lærer i skolen, at jorden består af lag. Der er skorpen, hvor du sidder lige nu og læser dette. Under det er kappen, det tykkeste lag på Jorden. Det ligger over den smeltede ydre kerne, der omgiver den faste indre kerne. Denne indre kerne består af to dele – en yderste indre kerne og en inderste indre kerne. Kerneregionen er cirka 2900 kilometer under overfladen. Den hvirvlende bevægelse af flydende jern i den ydre kerne skaber vores magnetfelt. Uden denne aktivitet ville vi ikke have et beskyttende skjold mod solvinden. Faktisk kan vores planet uden den være mere som Mars i dag.

Så hvad skete der egentlig? Hvorfor faldt vores magnetfelt til næsten 10 procent af dets styrke og regenererede derefter? Ifølge John Tarduno, professor i geofysik ved University of Rochester i New York, var årsagen dannelsen af ​​Jordens solide indre kerne.

“Den indre kerne er enormt vigtig,” sagde han. “Lige før den indre kerne begyndte at vokse, var magnetfeltet ved at kollapse, men så snart den indre kerne begyndte at vokse, blev feltet regenereret.”

Paleomagnetisme viser ændringer i vores magnetfelt

Jordens magnetfelt strækker sig fra kernen gennem kappen og skorpen ud i rummet. NASA

I et nyligt papir citerede Tarduno og et team af forskere afgørende datoer i historien om den indre kerne. De gav også et nøjagtigt aldersestimat for kollaps og regenerering. Da de ikke kan nå ind til kernen og observere det direkte, hvordan fandt de så ud af, hvornår disse begivenheder skete? Holdet henvendte sig til palæomagnetisme for at finde et svar. Det er studiet af magnetiske markører i klipper, der blev skabt som klipper dannet. Det bruger geologer ofte til at holde styr på andre ændringer i Jordens magnetfelt, som f.eks B. vende polerne.

Jordens magnetfelt strækker sig fra kernen gennem kappen og skorpen ud i rummet. Det er umuligt direkte at måle magnetfeltet inde i jorden. Dette skyldes placeringen og ekstreme temperaturer af materialerne i kernen. Så geologer tænkte på en bedre måde. De ledte efter palæomagnetiske markører i klipper og mineraler, der steg til overfladen. Disse mærker er som små nåle, der bestemmer retningen og intensiteten af ​​det magnetiske felt, der var til stede, da mineralerne afkøledes, efter de blev dannet.

Tarduno og hans team satte sig for at bestemme alderen og væksten af ​​Jordens indre kerne ved hjælp af paleomagnetisme til at måle disse partikler. Så de brugte en CO2-laser og et SQUID-magnetometer (superledende kvanteinterferensanordning) til at analysere feldspatkrystaller fra klippeanortositten og studere deres perfekte magnetiske markører.

Dating sten med magnetisme for sejr

“Pladetektoniske bevægelser på jordens overflade påvirkede indirekte den indre kerne.”Shutterstock

Ved at undersøge magnetismen fanget i disse gamle krystaller, bestemte forskerne to nye vigtige datoer. Den første var, da magnetfeltet begyndte at styrkes efter næsten at være kollapset for 15 millioner år siden. Denne hurtige genvækst skyldtes dannelsen af ​​en fast indre kerne. Det genopladede faktisk den smeltede ydre kerne og genoprettede styrken af ​​magnetfeltet.

En anden interessant ting skete for omkring 450 millioner år siden. Så ændrede strukturen af ​​den voksende indre kerne sig. Resultatet var en grænse mellem den inderste og den yderste indre kerne. Mantelændringer skete langt over kernen på grund af pladetektonik på overfladen.

Ifølge Tarduno har paleomagnetisme muliggjort denne nye forståelse af Jordens kerne. “Fordi vi var i stand til at indsnævre alderen på den indre kerne, var vi i stand til at undersøge det faktum, at nutidens indre kerne faktisk består af to dele,” sagde han. “Pladetektoniske bevægelser på Jordens overflade påvirkede indirekte den indre kerne, og historien om disse bevægelser er indprentet dybt inde i Jorden i strukturen af ​​den indre kerne.”

Hvad med magnetfelter andre steder?

Holdets forskning i palæomagnetiske spor til Jordens interne udvikling giver spor til vores planets historie og udvikling. Det giver også et glimt af, hvordan det blev beboeligt. Endelig har deres arbejde implikationer for forståelsen af ​​udviklingen af ​​andre planeter i solsystemet. Tingene kunne godt være anderledes, hvis de ikke havde magnetiske felter. For eksempel havde Mars engang et magnetfelt, men det forsvandt for mere end 4 milliarder år siden. Dette gjorde planeten sårbar over for solvinden og spillede sandsynligvis en rolle i tabet af Mars oceaner.

Dette billede viser et tværsnit af planeten Mars, der viser en indre kerne med høj tæthed begravet dybt inde. Dipolmagnetiske feltlinjer er tegnet i blåt, som viser det magnetiske felt i global skala, der er forbundet med dynamogenerering i kernen. Gamle Mars må have haft et sådant felt, men det er ikke længere tydeligt i dag. Måske er den energikilde, der drev den tidlige dynamo, lukket ned. Fotokredit: NASA/JPL/GSFC

Det er ikke klart, om Jorden ville have lidt den samme skæbne, hvis dens magnetfelt ikke var blevet regenereret. Tarduno sagde, at vores planet ville have mistet meget vand, hvis magnetfeltet ikke var vendt tilbage. “Planeten ville være meget mere tør og meget anderledes end planeten i dag,” påpegede han. “Denne forskning understreger virkelig behovet for at have noget som en voksende indre kerne, der opretholder et magnetfelt gennem hele levetiden – mange milliarder år – af en planet.”

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den universet i dag igennem Carolyn Collins Petersen. Læs den originale artikel her.

Leave a Comment

Your email address will not be published.