Földünk ősi mágnessége nagyon hasonlított a maira

A Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) és az Oxfordi Egyetem szakemberei Grönlandon találtak rá azokra a kőzetekre, amelyek kiváló állapotban megőrizték eredeti tulajdonságaikat a kialakulásuk óta eltelt 3,7 milliárd év ellenére. A kutatóknak sikerült a kőzetekbe zárt földmágnességet is megmérniük: 15 mikrotesla lett az eredmény, ez pedig meglepően hasonló a maihoz, ami átlag 30 mikrotesla. E kőzetekben található bolygónk mágneses terének egyik legkorábbi bizonyítéka, és ezzel az élet kialakulása kezdeti körülményeiről is tájékoztatást kapunk.

„Elméletben a mágneses terünk az egyik ok, ami igazán egyedivé, lakhatóvá teszi a Földet” – mondta Claire Nichols, a kutatás vezetője. „Úgy tudjuk, hogy a mágneses terünk az, ami az űrből érkező káros sugárzástól megvéd minket, és egyúttal a tengereket, légkörünket is segít hosszú távon megtartani.”

A korábbi kutatásokban a földi mágnességet 3,5 milliárd évesnek találták, így a friss adatok ezt még 200 millió évvel korábbra tolták vissza. Ez pedig amiatt fontos, mert elképzeléseink szerint ezen időkben vetette meg lábát az élet, így ha már volt mágnesség, akkor az az élet fejlődését is elősegíthette.

Jelenleg a bolygónk mágnességét a vasból álló földmag olvadt, külsőbb rétegében indukált áram teremti meg, mivel a földmag dinamóként viselkedik. Ennek köszönhetően a mágneses terünk a bolygó határán túlra nyúlik.

A szakemberek szerint a régmúltban is jelen lehetett ez, és mind a sugárzás elleni védelem, mind a légkörünk megóvása révén lehetővé tette az élet fennmaradását. Ahhoz, hogy ezt igazolni lehessen, ősi kőzeteket kellett találni, amelyekben kimutatható a régmúlt mágnessége. A kutatók ezért Grönlandra vezettek expedíciót, ahol bolygónk legősibb fennmaradt kőzetformációjából emeltek ki mintákat.

A kőzetek kialakulása során a korabeli mágnesség befolyásolja, hogy a mágneses ásványi szemcsék (pl. vas-oxid) miként rendeződnek el a kőzetekben. Azonban ezek az ősi jelek kitörlődhetnek, megzavarodhatnak, ha a kőzet lemeztektonikai mozgások nyomása, magas hőhatás vagy hidrotermális tevékenység áldozatává válik. Épp ezért nem könnyű olyan kőzetet találni, ami vallatható az ősi mágnességről. Az Isua kőzetformáció azonban szerencsére megúszta ezeket a drámai hatásokat, és nagyjából változatlanul áll az ősidők óta a születési helyén.

E kőzetek az ősi óceánokban keletkeztek, mielőtt még a légkörünk oxigénszintje elkezdett volna nőni. Emiatt a vas nem tudott oxidálódni, hanem a tengervízben oldva lebegett, mígnem elért egy kritikus sűrűséget, és kicsapódott. A végeredmény egy nagyon látványos, kimondottan szép, sávos mintázatú kőzet. Korábbi vizsgálatok, a kőzetekbe zárt urán és ólom arányai alapján már meghatározták e sávok vastartalmú szemcséinek korát: 3,7 milliárd évesnek adódott. Ez azt jelenti, ha sikerül a mágneses adatokat is kinyerni, azok is ebből a korból valók lesznek.

Igen körülményes és óvatos eljárással vizsgálták a kőzetmintákat, ennek köszönhetően sikerült kimutatni a 15 mikrotesla erősséget. „Ez fele akkora, mint a mai, de azonos nagyságrendű” – mondta Nichols. „Az, hogy a maihoz hasonló erősségű volt, azt is jelenti, hogy azok az erők, amelyek ma a mágneses terünket létrehozzák, nem nagyon változtak az évmilliárdok alatt.”

A kőzetek ugyan két alkalommal (2,8 és 1,5 milliárd éve) is átestek egy bizonyos mértékű felmelegedésen, ám ennek hője nem volt ahhoz elegendő, hogy az ősi mágnességet megkeverje vagy kitörölje.

Az ősi mágneses tér jelenléte kérdéseket is felvet. A jelenlegi uralkodó elképzeléseink szerint ekkor még nem különült el a földmag külső és belső része, így elméletileg még a dinamó sem alakulhatott ki. Vagy másnak köszönhetően született meg bolygónk korai mágneses tere, vagy át kell alakítanunk a bolygónk fejlődéséről meglévő elméleteinket. A kutatók úgy vélik, annak jóval nagyobb az esélye, hogy másként jött még létre ez az ősi mágnesség, de akármi is hozta létre, ugyanolyan hatékony volt, mint a mai.