Благодаря магнитному полю Земля защищает нас от палящего солнечного излучения и других энергичных частиц. Наша планета подобно оазису спокойствия дала возможность развиваться органической жизни в бушующем космическом океане. Ученые, изучающие ранние проявления земного магнетизма, были поражены неожиданному открытию. В ходе раскопок одних из самых древнейших пород мира, геологи обнаружили доказательства того, что магнитное поле Земли 3,7 млрд лет назад было весьма схожим с современным. Это ставит под сомнение прежние представления ученых о времени и способах формирования магнитного поля.
Нашей планете около 4,6 миллиардов лет, но геологических образцов столь древнего возраста обнаружено крайне мало. Большинство древних горных пород переместились в мантию в результате тектонических движений, уничтожая любые зацепки, которые они могли бы сохранить о самых ранних фазах формирования Земли. Именно поэтому исследователи из Оксфордского университета и Массачусетского технологического института направились в Гренландию. Там находится горная структура, известная как Супракрустальный пояс Исуа (Isua Supracrustal Belt) (изображение выше), в которой обнаружены одни из самых древних пород, которые сохранились, поскольку они расположены высоко в центре континентальной плиты.
В ходе раскопок в Супракрустальном поясе Исуа были обнаружены фрагменты, возраст которых составляет впечатляющие 3,7 миллиарда лет. Когда горные породы остывают, магнитные элементы в них застывают на месте, что позволяет определить силу и ориентацию магнитного поля Земли в тот период. Когда геологи проанализировали крошечные частицы железа из структуры Исуа, результаты показали напряженность поля 15 микротесла - примерно вдвое слабее, чем сегодняшнее поле в 30 микротесла. Однако ученые не ожидали обнаружить что-либо, приближающееся к такой интенсивности магнитного поля в столь отдаленную эпоху.
Магнитное поле Земли образуется благодаря динамо-эффекту, возникающему при взаимодействии расплавленного железа во внешнем ядре с твердым внутренним ядром. Но 3,7 миллиарда лет назад Земля еще не остыла настолько, чтобы ядро начало застывать. По крайней мере, так все думали. Возможно, в то время действовали неизвестные нам механизмы, генерировавшие магнитное поле. Или же процесс затвердевания ядра мог начаться гораздо раньше, чем предполагалось. "Данное открытие представляет собой значительный прогресс в наших стремлениях понять влияние магнитного поля древней Земли в период зарождения жизни на нашей планете", - отметила Клэр Николс, исследователь из Оксфорда.
Образец полосчатой железной руды возрастом 3,7 млрд лет, найденный в северо-восточной части пояса Исуа.
Более глубокое понимание раннего магнитного поля Земли поможет объяснить нюансы тектоники плит, а также внутренние процессы ядра. Возможно, это открытие даже позволит раскрыть механизмы, повлиявшие на атмосферу, например, удаление ксенона из земной атмосферы 2,5 миллиарда лет назад. Ученые полагают, что этот тяжелый элемент мог быть выброшен в космос магнитным полем планеты. Если в те времена было более мощное магнитное поле о чем свидетельствуют обнаруженные образцы в ходе этого исследования, то это может многое объяснить. Именно тогда в атмосфере начал накапливаться кислород, без которого жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, никогда бы не возникла. Благодаря этим древним скалам, возможно, мы узнаем ещё больше о прошлом нашей планеты.