Nejstarší skály ukrývaly důkazy o magnetickém poli Země

Foto: Claire Nicholsová / Tiskový zdroj

Geologové z MIT a Oxfordské univerzity objevili v Grónsku starobylé horniny, které nesou nejstarší pozůstatky raného magnetického pole Země. Zdá se, že tyto horniny jsou výjimečně nedotčené a zachovaly si své vlastnosti po miliardy let.

Podle Eureka Alert vědci zjistili, že horniny jsou staré asi 3,7 miliardy let a zachovaly si stopy magnetického pole o síle nejméně 15 mikrotesla. Dávné pole má podobnou sílu jako dnešní magnetické pole Země.

Zjištění, která jsou volně přístupná v časopise Journal of Geophysical Research, představují jeden z prvních důkazů o magnetickém poli obklopujícím Zemi. Výsledky potenciálně prodlužují stáří magnetického pole Země o stovky milionů let a mohou vrhnout světlo na rané podmínky na planetě, které napomohly vzniku života.

Magnetické pole Země

„Magnetické pole je teoreticky jedním z důvodů, proč si myslíme, že Země je jako obyvatelná planeta skutečně jedinečná,“ říká Claire Nicholsová, bývalá postdoktorandka MIT, která nyní působí jako docentka geologie planetárních procesů na Oxfordské univerzitě. „Předpokládá se, že naše magnetické pole nás chrání před škodlivým zářením z vesmíru a také nám pomáhá mít oceány a atmosféry, které mohou být stabilní po dlouhou dobu.“

Předchozí studie prokázaly, že magnetické pole na Zemi je staré nejméně 3,5 miliardy let. Nová studie prodlužuje životnost magnetického pole o dalších 200 milionů let.

„To je důležité, protože se domníváme, že právě v této době vznikl život,“ říká Benjamin Weiss, profesor planetárních věd Roberta R. Shrocka z katedry věd o Zemi, atmosféře a planetách (EAPS) na MIT. „Pokud magnetické pole Země existovalo o několik set milionů let dříve, mohlo hrát rozhodující roli při zajištění obyvatelnosti planety.“

Nicholsová a Weiss jsou spoluautory nové studie, na níž se podílejí také Craig Martin a Athena Eysterová z MIT, Adam Maloof z Princetonské univerzity a další kolegové z institucí včetně Tuftsovy univerzity a Coloradské univerzity v Boulderu.

Pomalé stáčení

Dnes je magnetické pole Země poháněno roztaveným železným jádrem, které pomalu chrlí elektrické proudy v samogenerujícím se „dynamu“. Výsledné magnetické pole se rozšiřuje ven a kolem planety jako ochranná bublina. Vědci se domnívají, že na počátku svého vývoje byla Země schopna podporovat život, částečně díky ranému magnetickému poli, které bylo dostatečně silné na to, aby udrželo život udržující atmosféru a současně chránilo planetu před škodlivým slunečním zářením. 

O tom, jak raný a robustní tento magnetický štít byl, se vedou debaty, ačkoli existují důkazy datující jeho existenci do doby před asi 3,5 miliardami let. 

Experimenty týmu také ukázaly, že horniny si zachovaly starobylé pole, přestože prošly dvěma následnými tepelnými událostmi. Jakákoli extrémní tepelná událost, jako například tektonické otřesy podpovrchových vrstev nebo hydrotermální erupce, by mohla potenciálně zahřát a vymazat magnetické pole horniny. Tým však zjistil, že železo v jejich vzorcích se pravděpodobně orientovalo a poté vykrystalizovalo před 3,7 miliardami let při nějaké počáteční extrémní tepelné události. Asi před 2,8 miliardami let a pak znovu před 1,5 miliardami let mohly být horniny znovu zahřáty, ale ne na extrémní teplotu, která by narušila jejich magnetizaci.

• Zamrzlé arktické lesy skrývaly fosilie vyhynulých druhů ořechů

Výsledky také vyvolávají otázky, jak mohla dávná Země pohánět tak silné magnetické pole. Zatímco dnešní pole je poháněno krystalizací pevného železného vnitřního jádra, předpokládá se, že vnitřní jádro se tak brzy ve vývoji planety ještě nevytvořilo.

„Zdá se, že důkazem toho, co tehdy vytvářelo magnetické pole, byl jiný zdroj energie, než jaký máme dnes,“ říká Weiss. „A Země nás zajímá, protože je zde život, ale je to také prubířský kámen pro pochopení jiných terestrických planet. Naznačuje to, že planety v celé galaxii mají pravděpodobně spoustu způsobů napájení magnetického pole, což je důležité pro otázku obyvatelnosti jiných planet.“

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v časopise Journal of Geophysical Research.