地球の磁場は少なくとも40億歳です

およそ40億年前、若い地球は地獄のような溶融した塊から固体の表面をもつ岩の塊へと移行しつつありました。 さて、当時から保存されていたジルコンの結晶粒は、私たちの幼なじみの惑星がすでに磁気シールドによって保護されていたことを示しています。 この発見は、地球の磁場が以前に疑われていたよりも約10億年古いことを示しており、これは惑星の過去の進化への洞察を提供するだけでなく、その未来を照らす助けにもなります。

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一般的な理論は、地球の磁場は惑星の外核を循環する溶融鉄によって生成されるというものです。 フィールドは時間とともに変化します。 北極と南極がさまよい、フィールド全体が時折反転し、北が南になり、逆もまた同様です。 現在、地球の磁場は弱くなっています。科学者たちは、今後数千年のうちにフリップが起こる可能性があることを示す兆候だと考えています。 そのような出来事が最後に起こったのは80万年前であり、科学者たちはそのプロセスを理解するためにまだ働いています。 ネイチャーコミュニケーションズで今週初めに発表された最新の証拠は、フリップがアフリカ南部で始まる可能性があることを示していますが、多くの謎が残っています。

極がどこにあっても、磁場は太陽風から惑星を保護するため、磁場は非常に重要です。これは太陽から放出される荷電粒子の絶え間ない流れです。 その惑星の遮蔽がなければ、太陽風は大気を侵食し、地球上の生命が存在すれば、それは非常に異なって見えるでしょう。 したがって、私たちの磁場の歴史と働きを理解することは、他の世界での生命のチャンスへの手がかりを提供できます。

南アフリカの岩石は、私たちの磁場が少なくとも32億年前のものであることを以前に示していましたが、磁場の本当の年齢はまだわかっていません。 磁場がいつオンになったかを判断するのは難しい作業です。形成されてから元のままの岩だけが古代の磁場の記録を保持しており、プレートテクトニクスを通じて絶えずリサイクルしている惑星では難しい発見です。

幸いなことに、ロチェスター大学のジョンタルドゥノと同僚は、西オーストラリアのジャックヒルズでそのような岩を見つけました。 ジルコンの小さなサンプルには、岩石が形成されたときに存在していた磁場を記録したマグネタイト（磁性酸化鉄）が含まれていました。 穀物の年齢は33〜42億歳で、その間に惑星の磁場は現在の強度の1.0〜0.12倍でした、とチームは今週、 サイエンス誌で報告しています。

チームによると、このフィールドの強さは、惑星の歴史のこの初期段階でも、コアダイナモのケースをサポートしています。 それは、惑星内部に蓄積された熱を放出するために何かを動かす必要があるため、プレートテクトニクスが当時すでに動いていたという以前のヒントを裏付けています。

「プレートテクトニクスがいつ始まったかについて、科学者の間でコンセンサスは得られていません」とTardunoは声明で述べています。 「しかし、我々の測定値は、44億年の年齢を示唆する古代のジルコンの以前の地球化学的測定値をサポートしています。」

地球は、太陽系で磁場を持つ唯一の岩石惑星ではありません。 メッセンジャー宇宙船は最近、水星の弱い磁場が少なくとも39億年前に遡るという証拠を発見しました。 地球と水星の両方にそのような古代のフィールドがあるということは、惑星が以前考えられていたよりも熱いスタートを持っていたはずであることを意味します、とパリ科学研究所のジュリアン・オーベールは、 科学でも今日の発見に伴う解説で述べています。

「残留磁化が獲得されるまでに地殻は十分に冷たくなければならないので、その開始は信じられないほど暑くはなりません」と彼は最近のオーストラリアの発見とメッセンジャーの発見の両方に言及して書いた。 火星と月にも同様の年齢の残留磁化がありますが、それらの体はずっと前からグローバルな磁場を失っています。 火星の場合、磁場が失われると、太陽風が大気を取り去り、薄くなり、化学組成が変化する可能性があります。 現在、赤い惑星を周回している宇宙船は、この変化が何百万年も前に原始生命を支えたと考えている一部の科学者が考える火星の暖かく湿った期間の終わりに結びついているかどうかを調査しています。

一方、ここでの地球上の新しい発見は、惑星磁場の統一理論の開発に役立ち、惑星磁場の誕生と死を説明し、おそらく私たちの故郷での磁気シールド、そしておそらく生命の未来を指し示します。