Высокая электропроводность силикатов объяснила мощное магнитное поле ранней Земли. По словам ученых, близкая к металлам способность силикатов проводить электричество дает понимание, откуда у нашей планеты в первые тысячи лет существования взялось столь сильное магнитное поле. Исследование международной группы ученых из Великобритании и США опубликовано в журнале Nature Communications.
Магнитное поле Земли защищает живые организмы от космического излучения, например, от ионизированного солнечного ветра, меняя направление его движения и направляя его частицы вдоль линий поля. Оно формируется из-за движения железа и никеля внутри ядра.
Из-за расположения и экстремальных температур материалов в ядре ученые не могут напрямую измерить магнитное поле. К счастью, минералы, которые поднимаются на поверхность Земли, содержат крошечные магнитные частицы, которые фиксируют направление и интенсивность магнитного поля во время охлаждения из расплавленного состояния. К сожалению, породы времен раннего магнитного поля практически не сохранились ни в ядре, в недрах Земли.
Просчитывая свойства различных горных пород, из которых состояла первичная материя Земли в то время, когда она еще не успела застыть и превратиться в привычную нам земную кору и мантию, ученые нашли возможное объяснение тому, как мощное магнитное поле Земли могло существовать до появления твердого ядра.
Расчеты показали, что у силикатных пород электропроводность оказалась гораздо выше, чем считалось ранее — на уровне металлов при температурах примерно в 4-5 тыс. градусов Цельсия. Этой электропроводности достаточно для создания магнитного поля той мощности, которая существовала во время эпохи архея.
Магнитное поле Земли существует уже как минимум 3,4 млрд лет, однако мы до сих пор не знаем, как оно возникло. Ядро юной планеты было окружено океаном из расплавленных силикатов, которые оставались в подобном виде более миллиарда лет. Наши расчеты показывают, что это море магмы было главным источником магнитного поля Земли в архейскую эру.
Ларс Стиксруд, ведущий автор исследования
Ранее ученые выяснили, что ранее магнитное поле Земли было гораздо мощнее, чем считалось ранее.