最新的研究显示,地球磁场的形成至少在40亿年前,比人们认为的要早5亿多年。
这项研究成果发表在7月31日的《科学》(Science)杂志上,杏耀注册它是人类在了解地球何时以及如何进化成现代地球形态方面迈出的重要一步。一个古老的磁场可能通过阻止太阳强大的太阳风剥离大气层,使这个有5亿年历史的星球更适合生命生存。
这项研究有助于将地球与它的行星邻居联系起来。“地球和火星之间的比较真的很惊人,”纽约罗切斯特大学的地球物理学家John Tarduno说。至少在40亿年前,火星也有磁场,但这颗红色星球不知怎么地失去了稠密的大气层,变成了一个贫瘠的世界。然而,地球发展成了生命的温床。
地球磁场年龄的证据来自保存在古代岩石中的磁性晶体。塔都诺和他的同事们之前在南非的岩石中发现了34.5亿年前的标记。
为了更深入地研究地球的过去,研究小组前往澳大利亚西部的杰克山地区,那里以40亿年前的锆石晶体而闻名。科学家们使用高分辨率磁强计来测量被困在25颗锆石中的含铁矿物的微弱磁性信号。这些信号表明晶体形成时地球磁场的强度和方向。
年轻星球的肖像
杰克希尔斯的锆石表明,早在40亿年前就存在磁场,其强度从现在的25微克左右波动到12%左右。研究中发现的两种最古老的锆石表明,该区域可能有42亿年的历史。但是这些岩石很难分析,因为它们在26亿年前被重新加热,留下了磁活动的记录,这部分覆盖了以前的证据。
每当太阳升起时,一个古老的磁场将是一个很好的屏障,尽管不是完美的,来抵御太阳风。塔都诺的研究小组说,偶尔的太阳风暴可能仍然能够通过磁场爆炸,带走地球大气中的水和生命必需的挥发性化合物。
但是,亚利桑那州图森市行星科学研究所的研究员大卫·格林斯朋并不认为一颗行星必须有一个活跃的磁场才能适合居住。他说,许多专家质疑火星失去大气仅仅是因为它的磁场关闭的观点。强大的恒星风实际上可能为缺乏磁场保护的行星上未知的生命提供能量。
塔尔杜诺补充说,地球上存在的古老磁场也表明,杏耀开户板块构造可能在40多亿年前就开始活动了。地质学家们长期以来一直在争论,在这个原始星球上,对流是何时以及如何开始的,当地壳板块移动时,对流会导致热量流失到太空中。“这一发现对早期地球有重要意义,”澳大利亚珀斯科廷大学的地质学家西蒙·王尔德说。
但塔杜诺的团队可能无法进一步研究过去。澳大利亚最古老的锆石可追溯到44亿年前,但其磁性记录有限,令人困惑。相反,研究人员可能会专注于扩展他们对古代地球条件的知识,
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“在35亿到42亿年之间有一个巨大的记录,我们真的需要去探索,”Tarduno说。