Als Beweis dafür wurde eine 3,7 Milliarden Jahre alte Aufzeichnung des antiken Magnetismus unseres Planeten ausgegraben Das Magnetfeld der Erde existierte bereits sehr früh in der Geschichte. Diese Entdeckung ist jedoch ziemlich überraschend.
Fast 4 Milliarden Jahre alte Gesteine sind schwer zu finden; Die meisten wurden recycelt Erdedie tektonische Aktivität der Erde, die durch Subduktionszonen in den Erdmantel rutscht, bevor sie von Vulkanen ausgestoßen wird. Doch irgendwie hat eine Gesteinsreihe im Isua-Suprakrustalgürtel dank ihrer einzigartigen Geologie den Zahn der Zeit überstanden und liegt auf einer dicken, floßartigen Kontinentalplatte inmitten eines Ozeans tektonischer Umwälzungen.
Jetzt haben Forscher der Universität Oxford und des Massachusetts Institute of Technology einige dieser Isua-Gesteine ausgegraben und herausgefunden, dass sie eine felsenfeste Aufzeichnung des frühen Erdmagnetfelds enthalten. Diesen Daten zufolge scheint sich das Magnetfeld unseres Planeten zwischenzeitlich kaum verändert zu haben, doch Geologen verstehen nicht wirklich, wie die Erde damals ein Magnetfeld erzeugen konnte.
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Die Existenz eines Magnetfelds ist für die Entwicklung des Lebens auf der Erde von entscheidender Bedeutung, da die Feldlinien den gefährlichen Hagel geladener Teilchen abwehren, der über das Magnetfeld auf uns zugeschleudert wird Sonnenwind. Die Existenz eines frühen Magnetfeldes könnte also dazu beigetragen haben, dass Leben auf unserem Planeten Fuß fasste.
Zuvor stammten Schätzungen und Hinweise auf das Magnetfeld der frühen Erde aus einzelnen Mineralkristallen, sogenannten Zirkonen, die in alten Gesteinen in Westaustralien gefunden wurden. Diese hatten auf die Existenz von hingewiesen ein Magnetfeld vor 4,2 Milliarden Jahren. Diese Ergebnisse wurden jedoch später als unzuverlässig bezweifelt.
Die neuen Ergebnisse aus grönländischen Gesteinen gelten als zuverlässiger, da sie zum ersten Mal auf gesamten eisenhaltigen Gesteinen (und nicht auf einzelnen Mineralkristallen) basieren, um die Stärke des Urfeldes abzuleiten. Daher bietet die Probe die erste solide Messung nicht nur der Stärke des alten Erdmagnetfelds, sondern auch des Zeitpunkts des ursprünglichen Auftretens des Magnetfelds.
„Verlässliche Aufzeichnungen aus so alten Gesteinen zu gewinnen, ist äußerst schwierig, und es war wirklich aufregend zu sehen, wie erste magnetische Signale auftraten, als wir diese Proben im Labor analysierten“, sagte die leitende Forscherin Claire Nichols, Professorin für Planetengeologie am Institut. Universität Oxford, in einem Pressemitteilung. „Dies ist ein sehr wichtiger Schritt vorwärts, wenn wir versuchen, die Rolle des alten Magnetfelds bei der Entstehung des Lebens auf der Erde zu bestimmen.“
Man kann sich die Eisenpartikel in den Gesteinen von Isua als winzige Magnete vorstellen, die sich am Erdmagnetfeld ausrichteten, als das sie umgebende Gestein vor 3,7 Milliarden Jahren zum ersten Mal kristallisierte. Damit hält ihre Aufstellung einen Feldstärke-Rekord. Diese Intensität wird mit mindestens 15 Mikrotesla (mT) gemessen, was mit der heutigen Feldstärke der Erde von 30 mT vergleichbar ist.
Dies hinterlässt jedoch immer noch das gleiche Rätsel: Wie erzeugte die frühe Erde ihr Magnetfeld?
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Heute wird dieses Feld durch den Dynamoeffekt erzeugt, der durch elektrische Ströme im äußeren Erdkern aus geschmolzenem Eisen erzeugt wird. Dieser Effekt wird durch Auftriebskräfte verursacht, wenn der innere Kern des Planeten abkühlt und erstarrt. Allerdings kühlte der innere Kern erst vor etwa einer Milliarde Jahren so weit ab, dass er zu erstarren begann; Vor 3,7 Milliarden Jahren hätte es einen Dynamoeffekt nicht in der gleichen Weise beeinflussen können wie heute. Kurz gesagt, wie das alte Magnetfeld der Erde erzeugt wurde, bleibt ein Rätsel.
Glücklicherweise wurde es tatsächlich erzeugt und hat sicherlich dazu beigetragen, dass primitives mikrobielles Leben überlebt und sich entwickelt. Der Sonnenwind war in der Vergangenheit stärker als heute, aber im Laufe der Zeit hätte das Erdmagnetfeld ihm widerstehen können und so die Bedingungen dafür geschaffen, dass das Leben die Ozeane verlassen konnte, wo es vor schädlichen Phänomenen geschützt war. Strahlung und auf der Erde.
Die Ergebnisse wurden am 24. April in der veröffentlicht Geophysikalisches Forschungsjournal.