میدان مغناطیسی زمین از آنچه تصور می شد قدیمی تر است

زمین شناسان سنگ های باستانی را در گرینلند کشف کرده اند که قدیمی ترین بقایای میدان مغناطیسی اولیه زمین را در خود جای داده است. این سنگ‌های دست نخورده که میلیاردها سال حفظ شده‌اند، بینشی از شرایط اولیه سیاره ما زمین را ارائه می‌دهند که ممکن است به شکل‌گیری حیات کمک کرده باشد.

افزایش سن میدان مغناطیسی زمین

کلر نیکولز، همکار سابق فوق دکتری MIT و استاد فعلی زمین شناسی فرآیندهای سیاره ای در دانشگاه آکسفورد، و همکارانش به این نتیجه رسیدند که سنگ ها تقریباً 3.7 میلیارد سال سن دارند.

مهمتر از آن، این سنگ ها نشانه هایی از یک میدان مغناطیسی با قدرت حداقل 15 میکروتسلا را نشان می دهند که از نظر قدر شبیه به میدان مغناطیسی زمین امروزی است.

این یافته ها که در مجله تحقیقات ژئوفیزیکی منتشر شده است، به طور بالقوه سن میدان مغناطیسی زمین را تا صدها میلیون سال افزایش می دهد.

نیکلاس می گوید:

میدان مغناطیسی، در تئوری، یکی از دلایلی است که چرا زمین واقعاً به عنوان یک سیاره قابل سکونت منحصر به فرد است. اعتقاد بر این است که میدان مغناطیسی زمین از ما در برابر تشعشعات مضر فضایی محافظت می کند و همچنین به ما کمک می کند تا اقیانوس ها و جوی پایدار برای مدت طولانی داشته باشیم.

زمینه ای برای پیدایش حیات.

کشف میدان مغناطیسی در 3.7 میلیارد سال پیش تأثیر قابل توجهی بر منشا حیات روی زمین دارد.

بنجامین وایس، رابرت آر. استاد علوم سیاره ای. شراک از دپارتمان زمین، هواشناسی و علوم سیاره ای MIT (EAPS) می گوید:

این مهم است زیرا این زمانی است که ما فکر می کردیم زندگی در حال ظهور است.

ویس ادامه می دهد:

اگر میدان مغناطیسی زمین چند صد میلیون سال قبل وجود داشته باشد، می‌توانست نقش مهمی در قابل سکونت کردن سیاره ما داشته باشد.

کاوش در کمربند فوق سبز Iswa

در سال 2018، نیکولز و تیمش سفری به کمربند فوق پوسته ایسوس در جنوب غربی گرینلند آغاز کردند، منطقه ای دورافتاده که فقط با هلیکوپتر قابل دسترسی است. این منطقه به دلیل داشتن قدیمی ترین سنگ های روی زمین شناخته شده است که به طور گسترده برای پاسخ به سوالات علمی در مورد شرایط اولیه زمین مورد مطالعه قرار گرفته است.

نیکلاس می گوید:

در حدود 150 کیلومتری پایتخت قرار دارد و می توان با هلیکوپتر و درست در مقابل صفحه یخ به آنجا رسید. در اینجا شما اساساً قدیمی ترین صخره های جهان را در میان این درام تماشایی عصر یخبندان خواهید یافت. این مکان واقعا دیدنی است.

تجزیه و تحلیل سازندهای نوار آهنی

سازندهای آهن نواری (BIF) رسوبات لایه ای منحصر به فردی هستند که از نوارهای متناوب نازک غنی از آهن و سیلیس تشکیل شده اند. این سنگ ها با قدمت بیش از 3.8 میلیارد سال، برخی از قدیمی ترین سنگ های حفظ شده روی زمین هستند و پنجره ای منحصر به فرد به شرایط اولیه سیاره ما ارائه می دهند.

تیم تحقیقاتی نمونه هایی از سازندهای آهن نواری را در این منطقه جمع آوری کردند. مواد معدنی اکسید آهن موجود در این سنگ ها می توانند مانند آهنرباهای کوچکی عمل کنند که با هر میدان مغناطیسی خارجی همسو می شوند. محققان بر این باورند که این سنگ ها در ابتدا در اقیانوس های اولیه قبل از افزایش اکسیژن اتمسفر در حدود 2.5 میلیارد سال پیش شکل گرفته اند.

نیکلاس توضیح می دهد:

زمانی که اکسیژن در جو وجود نداشت، آهن به راحتی اکسید نمی شد، بنابراین در اقیانوس ها حل شد تا زمانی که به غلظت بحرانی رسید و سپس ته نشین شد. بنابراین، اساساً نتیجه ریزش آهن از اقیانوس ها و رسوب آن در بستر دریا است.

تعیین قدرت میدان مغناطیسی قدیمی

از طریق یک فرآیند مغناطیسی مجدد دقیق، تیم به این نتیجه رسیدند که سنگ‌ها احتمالاً دارای میدان مغناطیسی 3.7 میلیارد ساله با قدر حداقل 15 میکروتسلا، تقریباً نصف قدرت میدان مغناطیسی زمین امروزی هستند، اما همچنان در همان ترتیب قدر هستند. . .

نیکلاس می گوید:

این واقعیت که قدرت آن مشابه میدان فعلی است، نشان می دهد که هر چیزی که میدان مغناطیسی زمین را به حرکت در می آورد، در طول میلیاردها سال تغییر قابل توجهی در قدرت نداشته است.

این یافته ها چالش های جدیدی را برای درک ما از چگونگی ایجاد میدان مغناطیسی اولیه زمین ایجاد می کند. اعتقاد بر این است که هسته داخلی، که نیروی محرکه میدان فعلی است، هنوز در مراحل اولیه تکامل سیاره شکل نگرفته است.

ویس می گوید:

به نظر می رسد که در گذشته، میدان مغناطیسی زمین از منبعی متفاوت با آنچه امروز داریم، می آمد.

زمین برای ما نه تنها برای وجود حیات، بلکه به عنوان الگویی برای درک سایر سیارات مشابه زمین برای ما مهم است. مطالعه زمین نشان می دهد که سایر سیارات کهکشان نیز می توانند میدان های مغناطیسی خود را به روش های مختلف ایجاد کنند. این برای یافتن سیارات قابل سکونت احتمالی در سایر نقاط کهکشان مهم است.

فصل جدیدی در تاریخ میدان مغناطیسی زمین

به طور خلاصه، کشف سنگ های 3.7 میلیارد ساله در گرینلند که حاوی آثار میدان مغناطیسی باستانی زمین هستند، فصل جدیدی را در درک ما از تکامل و قابلیت سکونت سیاره ما باز می کند.

این یافته دانش کنونی ما در مورد میدان مغناطیسی زمین و نقش آن در حمایت از حیات را به چالش می کشد. همانطور که زمین شناسان به کشف رازهای پنهان در این سنگ های باستانی ادامه می دهند، ما به درک پیچیدگی های تعامل بین میدان مغناطیسی زمین، شرایط اولیه آن و پیدایش حیات در سیاره ما نزدیک تر می شویم.

این تحقیق تاریخچه زمین را بازسازی می کند و اطلاعات ارزشمندی در مورد قابلیت سکونت سایر سیارات زمینی در سراسر کهکشان ارائه می دهد.