לפני בערך ארבעה מיליארד שנה, האדמה הצעירה כמעט סיימה את המעבר ממסה מותכת לעזאזל לכדור סלע עם משטח יציב. כעת, גרגירי זירקון שהשתמרו מאז אותה תקופה מראים שכוכב הלכת שלנו היה מוגן כבר על ידי מיגון מגנטי. התגלית מצביעה על כך שהשדה המגנטי של כדור הארץ מבוגר כמעט במיליארד שנה ממה שחשד בעבר, מה שלא רק מספק תובנה לגבי התפתחות העבר של כדור הארץ, אלא עשוי גם לעזור להאיר את עתידו.
תוכן קשור
- מגנזיום צנוע עשוי להניע את השדה המגנטי של כדור הארץ
- כדור הארץ עשוי להיות מגנטי לאחר שאכל חפץ דמוי כספית
- האווירה העל-דקה של מאדים עשויה להוביל לכך שמים זורמים היו היוצא מן הכלל, ולא הכלל
התיאוריה הרווחת היא כי השדה המגנטי של כדור הארץ נוצר על ידי ברזל מותך המסתובב בליבה החיצונית של הפלנטה. התחום משתנה עם הזמן; קטבי הצפון והדרום משוטטים, והשדה כולו יכול להתהפך מדי פעם, כאשר הצפון הופך לדרום ולהיפך. השדה המגנטי של כדור הארץ נחלש כעת, מה שמדענים מדענים עשוי להיות סימן לכך שההיפוך יכול להתרחש מתישהו במהלך אלפי השנים הבאות. הפעם האחרונה שאירוע כזה התרחש הייתה לפני 800, 000 שנה, ומדענים עדיין פועלים להבנת התהליך, שיכול לארוך 15, 000 שנה. העדויות האחרונות, שפורסמו בתחילת השבוע בכתב העת Nature Communications, מצביעות על כך שההיפוך עשוי להתחיל מתחת לדרום אפריקה, אך נותרו המון תעלומות.
לא משנה היכן נמצאים הקטבים, השדה המגנטי הוא קריטי מכיוון שהוא מגן על כדור הארץ מרוח השמש - זרם קבוע של חלקיקים טעונים שיורד מהשמש. ללא אותו מיגון פלנטרי, רוח השמש הייתה מכרסמת את האטמוספירה, והחיים על כדור הארץ היו נראים שונים מאוד, אם הם היו קיימים אפילו. הבנת ההיסטוריה ופעולתו של השדה המגנטי שלנו יכולה אפוא לספק רמזים לסיכויי החיים בעולמות אחרים.
סלעים מדרום אפריקה הצביעו בעבר כי השדה המגנטי שלנו הוא לפחות 3.2 מיליארד שנה, אך גילו האמיתי של השדה טרם ידוע. קביעה מתי נדלק השדה היא משימה קשה - רק סלעים שנשארו בתולי מאז היווצרותם מחזיקים בתיעוד של השדה המגנטי העתיק, וזה ממצא קשה בכוכב לכת שממחזר את עצמו כל הזמן באמצעות טקטוניקת צלחות.
למזלם, ג'ון טרדונו מאוניברסיטת רוצ'סטר ועמיתיו מצאו סלעים כאלה בג'ק הילס שבמערב אוסטרליה. הדגימות הזעירות של הזירקון הכילו מגנטיט - תחמוצת ברזל מגנטית - שתיעד את השדה המגנטי שהיה קיים בעת היווצרות הסלעים. הדגנים נעים בין הגילאים 3.3 עד 4.2 מיליארד שנים, ובמהלכם שדה המגנטי של כדור הארץ היה איפשהו בין 1.0 ל 0.12 מהכוח שהוא כיום, כך מדווח הצוות השבוע במדע .
דגימה של גבישי מגנטיט, גדולים בהרבה אך דומים כימית לאלה שנמצאו בזירקון העתיק. (וולטר גיירספרגר / קורביס) לדברי הצוות, כוחו של השדה תומך במקרה של דינמו ליבה גם בשלב המתהווה הזה בתולדות כדור הארץ. זה בתורו מגבה רמזים קודמים לפיהם טקטוניקת צלחות כבר היו בתנועה, מכיוון שהיה צריך לזוז משהו כדי לשחרר את החום שנבנה בתוך פנים כדור הארץ.
"לא הייתה הסכמה בקרב מדענים לגבי תחילת טקטוניקת הצלחות, " מציין טרדונו בהצהרה. "המדידות שלנו, לעומת זאת, תומכות בכמה מדידות גיאוכימיות קודמות על זירקונים קדומים המרמזים על גיל של 4.4 מיליארד שנים."
כדור הארץ אינו הכוכב הסלעי היחיד במערכת השמש שיש לו שדה מגנטי. חללית MESSENGER מצאה לאחרונה ראיות לכך שהשדה המגנטי החלש של מרקורי מתוארך לפחות 3.9 מיליארד שנים. כי גם לכדור הארץ וגם למרקורי יש שדות כה קדומים מרמז על כך שעל כוכבי הלכת היו צריכים להיות התחלה חמה יותר מכפי שחשבו בעבר, אומר ג'וליאן אוברט ממכון דה פיזיקה דו גלוב דה פריז בפרשנות המלווה את הממצא של ימינו, גם בתחום המדע .
"התחלה זו לא יכולה להיות חמה באופן בלתי אפשרי, עם זאת, מכיוון שהקרום היה צריך להיות יציב וקר מספיק עד שנרכשו המגנטיות השאריות", כתב, בהתייחס לממצא האוסטרלי האחרון וגם לתגלית MESSENGER. למאדים ולירח יש גם ממגנטים שנשארו בעידנים דומים, אך גופים אלה איבדו מזמן את שדות המגנט העולמיים שלהם. עבור מאדים, רוב הסיכויים שאובדן השדה המגנטי שלה איפשר לרוח השמש להפשיט את האטמוספרה שלה, לדלל אותה ולשנות את האיפור הכימי שלה. חלליות שכרגע סובבות את כדור הארץ האדום בוחנות האם שינוי זה קשור לסופה של תקופה חמה ורטובה במאדים שלדעת כמה מדענים היו יכולים לתמוך בחיים פרימיטיביים לפני מיליוני שנים.
בינתיים הממצאים החדשים כאן על פני כדור הארץ עשויים לעזור בפיתוח תיאוריה אחידה לשדות מגנטיים פלנטריים, שתסביר את לידתם ומותם ואולי תצביע על עתיד המגן המגנטי - ואולי החיים - על עולם הבית שלנו.
