"Magnetischen" Entdeckung kann sich herausstellen, warum Erde Leben unterstützt und Mars nicht


Das Erdmagnetfeld, das den Planeten vor schädlichen Blasten der Sonnenstrahlung schützt, ist viel älter, als Wissenschaftler bisher angenommen hatte, sagen Forscher. In der Tat, diese unsichtbare, schützende Schild wahrscheinlich existiert, kurz nachdem der Planet gebildet – ein Befund, der Licht auf bringen könnte, warum die Erde bewohnbar und Mars ist nicht.

Ohne das Erdmagnetfeld Sonnenwinde — Ströme von elektrisch geladenen Teilchen, die sich aus der Sonne – würde die Atmosphäre des Planeten und Ozeane abstreifen. Als solche haben das Erdmagnetfeld dazu beigetragen, um Leben auf dem Planeten zu ermöglichen, Forscher sagten.

Das Magnetfeld wird von wirbelnden Flüssigmetall im äußeren Erdkern erzeugt, und dieser "Geodynamos" erfordert die Freisetzung von Wärme aus der Erde, die am laufenden Band zu fahren. Heutzutage ist dieser Wärmestrom durch Plattentektonik unterstützt — die Bewegung der Platten der Felsen, die den Planeten bilden, das äußere – die effiziente Wärmeübertragung von der Erde lässt das innere an der Oberfläche. [50 erstaunliche Fakten über Planetenerde]

Angesichts der Bedeutung des Erdmagnetfeldes, wollen Wissenschaftler festlegen, als es zuerst, die wiederum bieten könnte entwickelt, Hinweise wie der Planeten bewohnbar bleiben konnte und begann, Plattentektonik. Jedoch wenn, genau, Plattentektonik entstanden wird heiß diskutiert, und einige Forscher argumentieren, dass die frühe Erde ein magnetisches Feld fehlte.

Seit 2010 war die beste Schätzung des Alters der das Erdmagnetfeld 3,45 Milliarden Jahre. Im Vergleich dazu ist die Erde etwa 4,6 Milliarden Jahre alt.

Nun, Wissenschaftler haben herausgefunden, dass das Erdmagnetfeld bis zu 4,2 Milliarden Jahre alt sein könnte – etwa 750 Millionen Jahre älter als zuvor gedacht hatte.

Die Forscher untersuchten magnetisch empfindliche Mineralien wie Magnetit, ein natürlich vorkommendes Cousin von Rost. Wie geschmolzenes Gestein abkühlt, wird Magnetit darin buchstäblich in Stein, Hinweis auf die Lage der magnetischen Pole der Erde im Moment ist, den es fror, gesetzt. Infolgedessen sagten die ältesten Beispiele von Magnetit die Richtung und Intensität des Erdmagnetfeldes auf die frühesten Teile der Erdgeschichte offenbaren können, die Forscher.

Die Wissenschaftler analysierten Magnetit Proben in kleinen, alten Zirkon Kristalle, die von Jack Hills in Western Australia gesammelt wurden gefangen. Die Wissenschaftler mussten um die magnetischen Felder zu erkennen, einen speziellen magnetischen Sensor gebaut haben, der 10 Mal empfindlicher als andere Instrumente verwendet, um diese Arten von Messungen zu machen war.

Isolieren der Zirkone aus dem umgebenden Gestein war eine Herausforderung. "In der Regel Zirkone mit hohen Magnetfeldern zu trennen, aber wir konnten, die hier nicht, da es, welche Informationen sie hatten zerstören würde," sagte John Tarduno, Geophysiker an der University of Rochester in New York und leitende Autor der neuen Studie detailliert die Ergebnisse. "Wir mussten Tausende von Zirkone, von hand trennen reinigt sie in milden Säuren, die eine riesige Menge an Zeit stattfand," sagte Tarduno Leben Wissenschaft.

Dann, um zuverlässige Messungen zu erhalten, mussten die Forscher um sicherzustellen, dass die Proben, die analysiert sie nie heiß genug, nachdem sie gebildet, um die magnetische Informationen innerhalb zurücksetzen lassen. Die Forscher fanden heraus, dass die Mineralien in einer Vielzahl von magnetischen Richtungen hingewiesen wurden, das schlug vor, dass die Proben waren makellos.

"[I] f die magnetischen Informationen in der Zirkone gelöscht und neu eingespielt, die magnetischen Richtungen würde wurden alle identisch, wurde" Tarduno sagte in einer Erklärung.

Die Intensität der magnetischen Felder, die die Stichproben erfasst die Anwesenheit von einem alten Geodynamos andeutet, sagten die Forscher.

Wahrscheinlich diese Erkenntnisse zeigen, dass die Erde ein Magnetfeld und Plattentektonik, seit sehr früh in seiner Geschichte hatte.

"Es ist überraschend, weil einige der Modelle der alten Erde deuten darauf hin, dass ein Magnetfeld oder Plattentektonik nicht so früh stattgefunden haben könnte", sagte Tarduno. "Diese Modelle müssen überdacht werden, um Möglichkeiten der Kühlung Erdinnern frühzeitig erweitert."

Diese alten Magnetfeld könnte ein wesentlicher Grund, die, den Erde noch bewohnbar ist, und Mars war nicht in der Lage zu leben, zu erhalten, soweit wir heute wissen.

"Die ältesten bisher bekannte Magnetfeld von einem terrestrischen Planeten auf dem Mars, die älter als 4 Milliarden Jahre alt war, war", sagte Tarduno. "Aber dann, irgendwann nach vor 4 Milliarden Jahren es abgestorben." Vergleicht man die Entwicklung der Erde und Mars, Mars hatte eine dichtere Atmosphäre und Wasser, aber es wahrscheinlich beide Erosion aus dem Sonnenwind verloren, weil es kein Magnetfeld zu beschützen, während die Erde schien immer eine starke magnetische Abschirmung gehabt zu haben."

Die Wissenschaftler detailliert ihre Ergebnisse in der 31 Juli-Ausgabe der Zeitschrift Science.

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