Земля образовалась примерно 4,5 миллиарда лет назад, однако еще потребовалось продолжительное время, чтобы она окончательно сформировалась и приобрела ту структуру, которую мы знаем. Соответственно, магнитное поле на нашей планете, которое было необходимым для зарождения жизни, тоже возникло не сразу. Но когда это произошло? До сих пор не существует достоверной даты, а есть лишь предположения на этот счет. Теперь же ученым удалось получить более точную информацию. Для этого были проанализированы железосодержащие породы в Гренландии, которые можно назвать “летописью геомагнетизма”.

Ученые выяснили когда образовалась магнитосфера Земли

Жизнь на Земле появилась раньше магнитного поля

Магнитное поле, защищающее планету от мощного солнечного излучения, является необходимым условием для зарождения жизни. Однако некоторые данные указывают на то, что возникновение магнитного поля и жизни могли быть событиями не последовательными, а происходили параллельно. Причем зарождение жизни могло произойти даже немного раньше, чем появление магнитосферы.

Как мы ранее уже рассказывали, жизнь возникла 3,8 миллиарда лет назад. Предположительно, все началось с белка никельбэк, который обладал метаболизмом. Но сейчас речь не об этом. Изучив древние железосодержащие породы из формации Исуа, расположенной в Гренландии, ученые смогли довольно точно определить, когда Земля стала обладать магнитосферой.

Железистые отложения формации Исуа. Источник фото: scitechdaily.com

Когда возникло магнитное поле

Магнитное поле Земли возникает во внешнем жидком ядре планеты, состоящем из расплавленного железа. В процессе остывания внутреннего твердого ядра, во внешнем ядре происходят тепловые перемещения. Причем к тепловым потокам добавляется еще вращение планеты. В результате из-за сложной системы течений жидкого железа возникает эффект динамо-машины.

Некоторые исследования ученых, проведенные ранее, показали, что магнитное поле возникло 4,2 миллиарда лет назад. Однако это не точная цифра и многими учеными она оспаривалась по разным причинам. Дело в том, что у ранней планеты не было твердого внутреннего ядра. Более того, некоторые исследования ученых говорят о том, что твердое ядро появилось гораздо позже. Например, в исследовании, опубликованном в журнале Nature, говорится, что твердое ядро возникло полтора миллиарда лет назад.

Ответ на этот вопрос могут дать частицы железа в породах, представляющие собой фактически крошечные магниты, которые могут сохранять информацию как о силе, так и направлении магнитного поля. В момент кристаллизации породы, эти частицы фиксируются. Казалось бы, все очень просто, однако любое событие, нагревающее породу, может “переписать” информацию о магнитном поле. Например, это происходит в результате извержений вулканов, падения метеоритов, тектонической активности и т.д.

Полосчатое железо возрастом 3,7 миллиарда лет. Источник фото: scitechdaily.com

По этой причине породы в земной коре, как правило, имеют сложную геологическую историю, в результате чего информация о магнитном поле, сохраненная в породах, неоднократно “переписывалась”. Но в недавнем исследовании, как уже было сказано выше, ученые обратились к поясу Исуа, который имеет уникальную геологию, так как он находится на вершине толстой континентальной коры, защищающей породы от тектонической активности и деформаций в течение миллиардов лет.

Особенность данной формации позволила исследователям получить доказательства того, что магнитное поле существовало 3,7 миллиарда лет назад. Об этом исследователи сообщают в журнале Solid Earth. Также ученые считают, что магнитное поле длительное время было практически неизменным. Согласно результатов исследования, сила магнитного полу составляла 15 микротесла. Современное магнитное поле равно 30 микротесла.

Ученые сравнили породы возрастом 3,7 миллиарда лет и 3,5 миллиарда лет. Источник фото: scitechdaily.com

Известно, что в ранней истории планеты солнечный ветер был намного мощнее, чем сейчас. Возможно, повышение мощности магнитного поля, а также снижение интенсивности солнечного ветра, со временем позволило жизни покинуть океан, который служил для нее защитой, и заселить континенты.

Как сообщают ученые, знание того, как магнитное поля нашей планеты менялось в ранней ее истории, позволит понять когда начало формироваться твердое ядро ​​Земли. Кроме того, эти данные помогут выяснить, насколько быстро тепло покидает недра.