Nucleul interior al Pământului, care susține geodinomul, sa dovedit a fi surprinzător de tânăr

pământului

Nucleul interior al Pământului s-a solidificat cu aproximativ 565 milioane de ani în urmă - tocmai la timp pentru a salva nu numai câmpul magnetic al planetei de colapsul iminent, ci și pentru a-i da un impuls fazei sale puternice actuale, potrivit unui nou studiu.

Descoperirea, publicată în revista Nature Geoscience, susține ideea propusă anterior pe baza simulărilor conform cărora nucleul interior al Pământului este relativ tânăr.

De asemenea, oferă o idee despre cât și cât de repede Pământul a pierdut căldură de la crearea sa acum 4,54 miliarde de ani, ceea ce este important pentru a înțelege nu numai generația scutului magnetic al planetei, ci și convecția în manta și plăcile tectonice. ScienceNews.

„Nu avem indicatori foarte reali ai istoriei termice a planetei noastre”, a spus Peter Olson, geofizician la Universitatea Johns Hopkins care nu a participat la noul studiu. „Știm că interiorul era mai fierbinte decât„ Astăzi, pentru că toate planetele pierd căldură. Dar nu știm care a fost temperatura medie acum un miliard de ani, comparativ cu ziua de azi ".

Miezul de fier-nichel al planetei noastre este format din două straturi: un miez interior solid și un miez exterior topit. Când s-a format solid, nucleul interior a fost mult timp un mister. „Vârstele propuse variază între aproximativ 500 de milioane de ani și peste 2,5 miliarde de ani”, a spus coautorul John Tarduno, geofizician la Universitatea din Rochester, New York.

Interacțiunea celor două straturi conduce geodinamica, circulația fluidului bogat în fier alimentează câmpul magnetic. Acest câmp, care înconjoară planeta, protejează Pământul de influența vântului solar, un flux constant de particule încărcate emise de soare.

Pe măsură ce miezul interior se răcește și cristalizează, compoziția lichidului rămas se schimbă - lichidul mai ușor crește în jeturi și cristalele de răcire se scufundă. Această circulație auto-susținută, controlată prin densitate, generează un câmp magnetic puternic cu doi poli opuși.

Urmele magnetismului din rocile antice arată că Pământul avea un câmp magnetic în urmă cu 4,2 miliarde de ani. Acest câmp anterior este probabil generat de căldura din planetă care controlează circulația în miezul topit. Cu timpul, însă, simulările pe computer sugerează că circulația căldurii nu mai este suficient de puternică pentru a continua să alimenteze un câmp magnetic puternic. În schimb, câmpul a început să se închidă, lăsând urme în evidența stâncii a unei slăbiri a intensității și a unei inversări rapide a polilor pe parcursul a milioane de ani. Și apoi, la un moment dat, miezul interior al Pământului începe să cristalizeze și să activeze geodinamica și să genereze un nou câmp magnetic puternic.

Câmpul geomagnetic și creșterea miezului interior. Tânăr nucleu interior dedus din intensitatea câmpului geomagnetic ultra-redus Ediacaran, Richard K. Bono, John A. Tarduno, Francis Nimmo și Rory D. Cottrell, Nature Geoscience

Oamenii de știință cred acum că au găsit dovezi ale momentului în care s-a produs această slăbire a câmpului magnetic.

Cercetătorii conduși de geofizicianul Richard Bono, acum la Universitatea Liverpool din Anglia, studiază incluziunile magnetice într-un grup de roci din Quebec, Canada, datând de acum aproximativ 565 milioane de ani. Analizele incluziunilor în monocristale de plagioclază și clinopiroxen - boabe de fier asemănătoare acelor care se aliniază cu orientarea câmpului magnetic care exista în timpul formării rocilor - arată că câmpul magnetic al planetei era extrem de slab în acel moment.

„Aceste valori ale intensității antice sunt de 10 ori mai mici decât câmpul magnetic actual, mai mici decât cele observate anterior”, a spus Tarduno. "Acest lucru arată că ceva fundamental sa întâmplat cu nucleul."

Combinat cu studii anterioare care au constatat că și câmpul magnetic și-a inversat rapid polaritatea în această perioadă de timp, noul rezultat sugerează că câmpul magnetic al Pământului s-ar fi prăbușit cu aproximativ 565 milioane de ani în urmă. Acest lucru sugerează că miezul interior nu s-a întărit încă. Viața pe Pământ este norocoasă că acest lucru s-a întâmplat în cele din urmă.

„Probabil lucrurile merg bine pentru planeta noastră”, a spus Tarduno. - Dar nu trebuie să fie așa.

Miezul interior și habitabilitatea planetei

Astăzi, geodinamica este alimentată de creșterea miezului interior și este esențială pentru locuința planetei noastre, spune Richard Bono. „Câmpul nostru magnetic face parte din ceea ce face Pământul o planetă specială și până acum singura cu viață. Evoluția interiorului Pământului și geodinamica generate în el joacă un rol important în protecția vieții.

O mai bună înțelegere a acestei evoluții a interiorului Pământului poate oferi cercetătorilor indicii importante nu numai pentru formarea planetei și a locuinței Pământului, ci și pentru căutarea vieții pe exoplanete asemănătoare Pământului.

"Aceiași factori care conduc dinamul Pământului pot afecta ecranarea magnetică a exoplanetelor", a spus Tarduno. „Este posibil ca unele planete să nu aibă o dinamă stabilă, iar aceste planete să nu aibă ecranarea magnetică pe care o avem, ceea ce înseamnă că atmosfera și apa lor pot dispărea”.

Pe lângă faptul că a fost un punct critic în evoluția Pământului, acum 565 de milioane de ani a fost și un moment critic pentru marea diversificare a vieții pe Pământ, a spus Tarduno. „Acesta este momentul faunei din perioada Ediacar, primele mari organisme complexe pe care le vedem în evidența geologică. Aceasta este o schimbare fundamentală față de viața microbiană păstrată în cele mai vechi roci. ".

Viața în Marea Ediacara. Credit: Ryan Somma pe Flickr

Există atunci vreun fel de legătură cauzală între geodinamica mai puternică și explozia edikar a unei varietăți de forme animale?

"Este adevărat că, dacă avem o protecție magnetică mai mică, vom avea mai multe radiații dăunătoare care vin pe Pământ", a spus Tarduno. „O astfel de radiație poate fi dăunătoare ADN-ului, de exemplu, și există pretenții că poate stimula mutațiile”.

„Cu siguranță va trebui să ne gândim mai mult la asta”.

Noua constatare este „foarte importantă”, a spus Olson. Deoarece rocile care transportă boabele magnetice nu se răcesc instantaneu, ci pentru o lungă perioadă de timp, datele reprezintă intensitatea medie a câmpului pe o perioadă de aproximativ 100.000 de ani. Aceasta înseamnă că oamenii de știință nu au făcut doar un instantaneu în timpul oscilației câmpului, ci au găsit un semnal real, stabil, notează geofizicianul. Simulările pe computer arată că faza slabă a câmpului ar fi putut dura mult mai mult - de la 900 la 600 de milioane de ani. Mai multe date despre paleointensitate în această perioadă de timp, precum și în alte părți, ar ajuta la confirmarea faptului că faza slabă observată a semnalat într-adevăr ultimele convulsii ale acestui nucleu interior timpuriu.