地球古老的磁场变得更古老了

最新研究显示，地球至少在40亿年前就形成了磁场，比人们想象的要早5亿多年。

这项研究发表在7月31日的《科学¹这是我们在了解地球何时以及如何进化成现代形态方面迈出的重要一步。古老的磁场可以防止太阳强大的太阳风侵蚀大气层，从而使这颗5亿年前的行星更适合生命生存。

这项研究有助于将地球与它的行星邻居联系起来。“地球和火星之间的对比真的很惊人，”纽约罗切斯特大学的地球物理学家、首席作者约翰·塔都诺说。火星至少在40亿年前也有磁场，但这颗红色星球不知何故失去了稠密的大气层变成了一个贫瘠的世界。然而地球发展成生命的温床．

地球磁场年龄的证据来自保存在古代岩石中的磁性晶体。塔都诺和他的同事此前在南非的岩石中发现了可以追溯到34.5亿年前的标记²．

为了更深入地了解地球的过去，科考队去了澳大利亚西部的杰克山地区它以40亿年前的锆石晶体而闻名。科学家们使用高分辨率磁强计测量了25块锆石中含铁矿物的微弱磁信号。这些信号表明了晶体形成时地球磁场的强度和方向。

年轻行星的肖像

杰克山锆石表明早在40亿年前就存在磁场，其强度从与今天相似的值(约25微特斯拉)波动到当时的12%左右。研究中发现的两颗最古老的锆石表明，该地区的年龄可能高达42亿年。但这些岩石很难分析，因为它们在大约26亿年前被重新加热，留下了磁活动的记录，部分覆盖了以前的证据。

无论它何时出现，古老的磁场都是抵御太阳风的一个很好的盾牌，尽管不是完美的。塔都诺的团队说，偶尔的太阳风暴可能仍然能够穿过磁场，夺走地球大气中的水和生命所必需的挥发性化合物。

但是亚利桑那州图森市行星科学研究所的研究员大卫·格林斯彭(David Grinspoon)并不相信一颗行星必须有活跃的磁场才能适宜居住。他说，许多专家质疑火星失去大气层仅仅是因为磁场关闭的观点。强大的恒星风实际上可能为缺乏保护性磁场的行星上未知的生命提供能量。

地球上古老磁场的存在也表明了这一点板块构造论可能在40亿年前就开始运作了，塔都诺补充道。长期以来，地质学家一直在争论原始星球上的对流是何时以及如何开始的，随着地壳板块的移动，对流导致热量流失到太空。“这一发现对早期地球具有重要意义，”澳大利亚珀斯科廷大学的地质学家西蒙·王尔德(Simon Wilde)说。

但塔都诺的团队可能无法深入研究过去。最古老的澳大利亚锆石可以追溯到44亿年前，包含有限而令人困惑的磁记录。相反，研究人员可能会专注于扩大他们对古代地球状况的了解，而不是试图确定42亿年前地球的磁场是否存在。

塔都诺说:“我们真的需要探索35亿到42亿年间的巨大记录。”