W skałach Grenlandii znajdują się najstarsze dowody istnienia pola magnetycznego Ziemi

Geolodzy z MIT oraz Uniwersytetu Oksfordzkiego odkryli najstarsze skały ze śladami ziemskiego pola magnetycznego. Dziewicze skały, które zachowały swoje właściwości od czasu powstania, pochodzą sprzed 3,7 miliarda lat. Widać w nich ślady ziemskiego pola magnetycznego o natężeniu co najmniej 15 mikrotesli (µT). To najstarsze znane dowody na istnienie pola magnetycznego chroniącego planetę. Odkrycie oznacza, że pole magnetyczne Ziemi jest starsze o setki milionów lat niż sądzono i może mieć duże znaczenie dla badań nad początkami życia.

Istnienie pola magnetycznego to, przynajmniej w teorii, jeden z powodów, dla których uważamy Ziemię za unikatową zamieszkałą planetę. Powszechnie uważa się, że pole magnetyczne chroni nas przed szkodliwym promieniowaniem z kosmosu i umożliwia istnienie stabilnych oceanów i atmosfery, mówi Claire Nichols z Oksfordu.

Dotychczasowe badania pokazywały, że pole magnetyczne Ziemi liczy sobie co najmniej 3,5 miliarda lat. Teraz widzimy, że jest o co najmniej 200 milionów lat starsze. To ważne, gdyż mówimy tutaj o okresie, w którym na Ziemi powstawało życie. Jeśli pole magnetyczne istniało kilkaset milionów lat wcześniej, mogło odegrać kluczową rolę w spowodowaniu, że Ziemia nadawała się do życia, wyjaśnia profesor Benjamin Weiss z MIT. Pole magnetyczne nie tylko chroni naszą planetę przed szkodliwym promieniowaniem, ale umożliwia jej też utrzymanie atmosfery.

Skały tworzą się przez miliony lat, w miarę jak nawarstwiają się osady i minerały, które stopniowo są ściskane przez kolejne warstwy. W takich osadach znajdują się też cząsteczki minerałów reagujących na pole magnetyczne, takie jak tlenki żelaza. Układają się one wzdłuż linii pola magnetycznego. I właśnie ta ich wspólna zbiorowa orientacja wskazuje na jego istnienie. Jednak dane takie mogą zostać zniszczone, jeśli skały przeszły przemiany. Stąd też wyniki badań dotyczących śladów pola magnetycznego w skałach budzą w środowisku specjalistów wiele sporów.

Uczeni z MIT i Oksfordu, poszukując skał, które mogły nie zostać przeobrażone, wybrali się na Grenlandię do odległej lokalizacji znanej jako Isua Supracrustal Belt. Badając próbki swoich skał stwierdzili, że musiały one powstać dawniej niż 2,5 miliarda lat temu, jeszcze zanim w atmosferze pojawił się tlen. Skały utworzyły się więc w oceanie. "Wtedy nie było tlenu w atmosferze, żelazo nie utleniało się tak łatwo, więc to co tu widzimy to tlenek żelaza, który był rozpuszczony w wodzie, osiągnął wysokie stężenie i opadł na dno", wyjaśnia Nichols. To piękne, dziwaczne skały, które wyglądają zupełnie inaczej niż to, co się tworzy obecnie na Ziemi, dodaje Weiss.

Przeprowadzone w laboratorium badania nie tylko pozwoliły na określenie wieku skał, ale i na zmierzenie pola magnetycznego sprzed 3,7 miliarda lat. Okazało się, że jego natężenie wynosiło 15 µT, było więc dwukrotnie mniejsze od obecnego pola. To połowa natężenia, ale ten sam rząd wielkości. To pokazuje, że cokolwiek napędza pole magnetyczne Ziemi, to jego natężenie nie uległo znacznej zmianie przez miliardy lat, mówi Nichols.

Naukowcy odkryli też, że skały zachowały zapis o polu magnetycznym, mimo że przeszły później dwa epizody, w których zostały ogrzane. Wszystko wskazuje na to, że gdy skały się utworzyły 3,7 miliarda lat temu, doszło do ich ogrzania do wysokiej temperatury i krystalizacji. Później jeszcze dwukrotnie, 2,8 miliarda lat temu i 1,5 miliarda lat temu, zostały ogrzane, ale temperatury nie były tak wysokie jak pierwotnie, więc zapis ich magnetyzacji się nie zmienił.

Wciąż nie wiadomo, co było źródłem pola magnetycznego przed miliardami lat. Zgodnie z obecnymi teoriami, pole magnetyczne generowane jest w wewnętrznym jądrze Ziemi. Jednak nauka uważa, że nie istniało ono 3,7 miliarda lat temu. Cokolwiek generowało wtedy pole magnetyczne, było czymś innym niż obecnie. Zajmuje nas Ziemia, bo istnieje na niej życie, ale te badania pozwalają lepiej zrozumieć inne planety typu ziemskiego. Pokazują bowiem, że planety mają wiele różnych sposobów na wytworzenie pola magnetycznego, a to ważna kwestia w poszukiwaniu planet, na których mogło powstać życie, dodaje profesor Weiss.

W skałach Grenlandii znajdują się najstarsze dowody istnienia pola magnetycznego Ziemi