Emergono nuove prove per la comparsa precoce del campo magnetico terrestre

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Emergono nuove prove per la comparsa precoce del campo magnetico terrestre
Emergono nuove prove per la comparsa precoce del campo magnetico terrestre
Anonim

La Terra aveva il suo campo magnetico già 4, 2 miliardi di anni fa. I geologi sono giunti a questa conclusione dopo aver analizzato i materiali provenienti dagli scavi in Australia. I risultati delle misurazioni degli scienziati sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Proceedings of the National Academy of Sciences.

"I nostri nuovi dati confermano i risultati passati e indicano anche l'esistenza di un periodo di intensità insolitamente elevata del campo magnetico terrestre, iniziato e terminato circa 4 miliardi di anni fa. Probabilmente era associato alla deposizione di vari composti nel nucleo liquido del giovane pianeta", scrivono gli scienziati. …

Cinque anni fa hanno scoperto che il campo magnetico terrestre e la circolazione delle rocce nelle sue viscere hanno avuto origine quasi subito dopo che il nostro mondo si è scontrato con il progenitore della Luna, analizzando la composizione isotopica e chimica dei cosiddetti zirconi. Sono stati estratti dai giacimenti delle rocce più antiche del pianeta, che si trovano nella cittadina di Jack Hills nell'Australia occidentale.

Sotto le Jack Hills ci sono rocce del cosiddetto Pilabar Shield. Sul suo territorio, così come in depositi simili trovati sul territorio del Sud Africa, è stata preservata l'antica crosta terrestre incontaminata, la cui età è di almeno 3,6 miliardi di anni.

A loro volta, gli zirconi sono cristalli microscopici di minerali altamente refrattari che sono presenti all'interno delle rocce ignee che costituiscono la base della crosta dei continenti. Sorgono e si rompono solo a temperature molto elevate, il che rende possibile utilizzare gli zirconi per stimare l'età delle rocce più antiche della Terra e le loro altre caratteristiche, inclusa la forza del campo magnetico in passato.

Fiumi di ferro

John Tarduno, professore di geologia all'Università di Rochester (USA), e i suoi colleghi hanno trovato tracce abbastanza chiare dell'antico campo magnetico terrestre negli zirconi, formatisi circa 4,2 miliardi di anni fa. Non tutti i geologi ci credevano, il che ha costretto gli autori dell'articolo a raccogliere nuove prove per la loro ipotesi.

In particolare, molti scettici hanno suggerito che la datazione degli zirconi potrebbe essere stata distorta da crepe in alcuni di essi. Attraverso queste crepe, l'acqua può penetrare in tali cristalli. Gli autori dell'articolo hanno tenuto conto di tutte queste affermazioni e hanno raccolto un gran numero di cristalli di altissima qualità, all'interno dei quali non poteva sorgere un tale problema.

Utilizzando le stesse tecniche e sensori di campo magnetico quantistico, Tarduno e i suoi colleghi hanno ripetuto le misurazioni e ottenuto la stessa data del primo caso. Gli scienziati hanno anche trovato indizi secondo cui la forza del campo geomagnetico nelle ere successive era piuttosto elevata e allo stesso tempo cambiava notevolmente nel tempo.

La grande forza dello "scudo" magnetico terrestre nelle prime epoche della sua esistenza, che era circa il doppio rispetto a quelle successive, è stata una sorpresa per i geologi. In precedenza, gli scienziati credevano che il campo magnetico terrestre diventasse più potente solo dopo che un "nucleo" di ferro solido si era formato nel suo nucleo e attorno ad esso era apparsa un'intensa circolazione di ferro fuso.

Finora, i geologi non possono spiegarlo in modo inequivocabile. Tuttavia, suggeriscono che il potente campo magnetico della giovane Terra sia sorto a causa del fatto che a quel tempo il suo nucleo era attivamente mescolato sotto l'influenza di particolari "fiumi" di ferro, che si muovevano verso il centro del pianeta, e flussi simili dagli ossidi di magnesio e silicio, che "galleggiavano" sulla superficie del nucleo.

Quando il nucleo si è raffreddato fino a un certo punto, questo processo si è interrotto, a seguito del quale la forza del campo magnetico è diminuita drasticamente. Esso, concludono Tarduno e i suoi colleghi, è rimasto basso fino a quando la parte interna del nucleo non si è solidificata ed è apparso il moderno ciclo dei metalli nella sua parte liquida, che ci protegge dai raggi cosmici e dal vento solare.

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