Az ókori Földnek háromszor erősebb volt a mágneses mezője, mint azt valaha gondolták

Az ókori Földnek háromszor erősebb volt a mágneses mezője, mint azt valaha gondolták
Az ókori Földnek háromszor erősebb volt a mágneses mezője, mint azt valaha gondolták
Anonim

A Föld mágneses terének mérésére szolgáló új módszer a dinoszauruszok idejétől kezdve és azon túl is feltárta, hogy a mágneses tér háromszor erősebb volt az ókori Földön, mint azt a korábbi technikák javasolták. Az új módszer segíthet a tudósoknak jobban megérteni az ókori Földet, beleértve azt is, hogyan viselkedett az olvadt mag a korai időkben. Az új technika első terepi tesztjének eredményei a Science március 2-i számában jelennek meg.

A tudósok a Föld sziklákba zárt mágneses mezejének rekordját használják fel, hogy feltárják a geodinamó titkait – a földkéreg alatt forrongó olvadt kőzet áramlatokat, amelyek a földrengésektől és a vulkánoktól a kontinensek sodródásáig mindent okoznak..A Föld mágneses tere a Nap veszélyes sugárzásának nagy részétől is megvéd bennünket, így működésének megértése segíthet a tudósoknak megjósolni ingadozásait, és megvizsgálni, hogy ezek az ingadozások milyen hatással lehettek a földi élet kialakulására.

A kutatók tudták, hogy a mágneses pólusok többször is megfordultak bolygónk élete során, ami azt jelenti, hogy a 100 000 évvel ezelőtti iránytű észak helyett dél felé mutathatott volna. A mező rekordját az új láva apró mágneses részecskéi rögzítik. A részecskék úgy tájékozódnak, mint egy iránytű, amíg a láva lehűl körülöttük, és a helyükre rögzül. Nagyszerű, észak-déli irányú rockzenekarok sorakoznak az óceán fenekén.

"Sokat tudunk a Föld mágneses mezejének irányairól" - mondja John Tarduno, a geofizika professzora, a Rochesteri Egyetem Föld- és Környezettudományi Tanszékének elnöke, valamint a Science tanulmány első szerzője."Így bontjuk fel a lemeztektonikát, és tanulunk meg valamit a magról. De ahhoz, hogy megértsd a mező működését, ismerned kell a mező nagyságát is, és erről közel sem tudunk eleget."

Az ősi Föld mágneses térerősségének mérésére szolgáló hagyományos megközelítést (az úgynevezett paleointenzitást) több mint négy évtizeddel ezelőtt fejlesztették ki, és Tarduno technikájáig alig változott. A régi módszer szerint egy körülbelül egy hüvelyk átmérőjű magmás kőzetdarabot felmelegítenek és lehűtenek egy olyan kamrában, amely árnyékolt minden mágneses forrástól. A mágnesesség lényegében a kőzetben lévő mágneses részecskékből „lecsapódik”, mint a víz kiszívása egy kancsóból. A kutatók ezután "újratöltik a kancsót", megmérve, hogy a részecskék mekkora mágnesességre képesek. Ennek a módszernek azonban két jelentős hátránya van: egy több száz millió éves kődarab az idő múlásával gyakran szennyeződik, és a folyamat gyakran mágneses hatást kölcsönöz a kancsóba szivárgó kőszerű víznek, mielőtt újratöltené.Következésképpen a nagyon régi minták úgy tűnik, csekély mágnesezettséggel rendelkeznek, ami tovább zavarja az eredményeket, amelyek már a szennyeződés miatt kérdésesek voltak.

Tarduno úgy döntött, hogy megnézi, használhatja-e az egyetem szupravezető kvantum interferencia eszközét (becenevén "SQUID"), egy olyan eszközt, amelyet általában a számítási chipek tervezésében használnak, és amely rendkívül érzékeny a legapróbb mágneses mezőkre is. "A SQUID-dal rájöttünk, hogy elkezdhetünk egykristályokat mérni egész kőzetek helyett" - mondja Tarduno. "Ezért használjunk olyan mintákat, amelyekről tudtuk, hogy nincsenek szennyeződések."

A korai tesztek kimutatták, hogy a földpát, a Föld felszínén leggyakrabban előforduló ásvány, jól működött, mivel mikroszkopikus héjat hozott létre a magnetitszilánkok körül, megvédve azokat a szennyeződéstől. Tarduno csapata mintákat vett egy 1955-ös hawaii lávafolyásból, és megpróbálta meghatározni, hogy a paleointenzitás egyezik-e a Föld 1955-ös mágneses térerősségével.Tette. A Tarduno lényegében ugyanazt a fűtési/hűtési tesztet végezte el, mint 40 éve nagy mintákon, mégis homokszem méretű mintákon végezte el, a szennyeződés lehetősége nélkül és sokkal pontosabb eredményekkel.

"Most már olyan helyeken is mérhetjük a paleointenzitást, ahol korábban soha semmit sem tudtunk" - mondja Tarduno. "És az eredmények megbízhatóbbak, mint valaha."

A tesztelt módszerrel eljött az ideje, hogy Tarduno megnézze, mit árult el a mágneses térről a dinók idejében. Csapata több tucat mintát vett India közel 100 millió éves lávafolyamaiból – ez a Föld történetének szokatlan időszaka, amikor a mező nem fordult meg –, és megállapította, hogy a mező intenzitása háromszor erősebb, mint a régi módszer javasolta. Amellett, hogy a T-Rex jobb északi fényt mutat, a térerő bepillantást enged a kutatóknak abba, hogy mit csinált akkoriban a Föld forró, olvadt magja.

"Eredményeink arra utalnak, hogy kapcsolat van a mágneses megfordítások és a paleointenzitás között" - mondja Tarduno. "Egy ilyen kapcsolat nagyon jól illeszkedik a szuperszámítógépes modellekhez. Izgalmas időszak ez. Kezdjük igazán megérteni, hogyan működik bolygónk szíve."

Tarduno az új módszert fogja használni az ősi Föld múltjának különböző korszakainak paleointenzitásának ábrázolására. Kihívást jelentő munkái közül néhány a 2,5 milliárd éves kőzetek paleointenzitása, ami több mint félúton van vissza a Föld kezdetéhez. A feladat különösen nagy kihívást jelent, mert a tudósok úgy vélik, hogy a Föld mágneses terét irányító magja még kialakulóban volt.

Rory Cottrell posztdoktorandusz és Alekszej Szmirnov végzős hallgató, mindketten a Rochesteri Egyetemről, szintén a Science tanulmány szerzői.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei