უძველესი ქანები მიუთითებს, რომ დედამიწას მაგნიტური ველი ჯერ კიდევ 3,7 მილიარდი წლის წინ ჰქონდა

3,7 მილიარდი წლის წინ, ადრეულ არქეულ პერიოდში წარმოქმნილი ქანები ამ დროისათვის ყველაზე ძველ ცნობებს გვაწვდის დედამიწის მაგნიტური ველის შესახებ.

ეს ის დრო იყო, როცა დედამიწა ჯერ კიდევ მთლიანად წყლით იყო დაფარული და სიცოცხლე ჯერ მხოლოდ მაშინ იწყებდა აღმოცენებას; პლანეტური მაგნიტოსფეროს ახლად აღმოჩენილი კვალი ცხადყოფს, რომ ის უცნაურად ჰგავდა დღევანდელ ასეთ უხილავ სტრუქტურას, რომელიც დღემდე იცავს დედამიწას.

აღმოჩენა მეცნიერებს დედამიწის ადრეული ისტორიისა და იმ ფაქტორების გარკვევაში ეხმარება, რომლებმაც წვლილი შეიტანა სიცოცხლის აღმოცენებაში. ამას გარდა, დეტალურმა ანალიზებმა შესაძლებელი უნდა გახადოს დედამიწის მაგნიტური ველის კვალის სხვა ადგილებში გაზომვაც, რაც მისი გლობალური ფორმისა და ევოლუციის შესწავლაში დაგვეხმარება პლანეტის 4,5-მილიარდწლიან ისტორიაში.

დედამიწის მაგნიტური ველი არის ვრცელი გარსი, რომელიც ჩვენს პლანეტას აკრავს გარს. მიჩნეულია, რომ ის ღრმად, ბირთვში გამომუშავდება, სადაც გეოდინამოს სახელით ცნობილი კონვექციური, გამტარი სითხის ბრუნვა კინეტიკურ ენერგიას ელექტრულ და მაგნიტურ ველებად გარდაქმნის, რომლებიც კოსმოსშიც გადის.

სწორედ ამ მაგნიტური ველის წყალობით გახდა შესაძლებელი დედამიწაზე სიცოცხლის არსებობა: ის ატმოსფეროს მზის ქარების მიერ განიავებისგან იცავს, ასევე აკავებს საშიშ რადიაციას. ცოტა რამ ვიცით იმის შესახებ, თუ როგორ განვითარდა მაგნიტური ველი დედამიწის ისტორიის განმავლობაში. როგორი იყო ის ჩვენი პლანეტის ახალგაზრდობაში და როგორ შეიცვალა დროთა განმავლობაში?

სწორედ ამაში შეიძლება იყოს ქანები ძლიერ გამოსადეგი. წარმოქმნისას, როდესაც ისინი ჯერ კიდევ რბილია, მათში არსებული ნებისმიერი ფერომაგნიტური მასალა შესაბამისობაში მოდის გარე მაგნიტურ გავლენასთან — მაგალითად, დედამიწას გარშემორტყმულ უზარმაზარ მაგნიტურ ველთან.

ეს გეოლოგიური ჩანაწერები ავლენს არა მხოლოდ მაგნიტურ ველთან შესაბამისობას, არამედ მის სიძლიერესაც. ყველაზე რთული შესაბამისი ქანის პოვნა და მისი ინტერპრეტირებაა.

პირველ რიგში, ნებისმიერი მოვლენა, რომელიც ქანს ათბობს, მას ცვლის, შლის წინა მაგნიტურ ინფორმაციას და ზედ ახალს აწერს. სწორედ ამიტომ არის რთული ადრეული მაგნიტური ველის საიმედო ჩანაწერების პოვნა, იმ შემთხვევაშიც კი, თუ დადასტურდა, რომ თავად ქანი ძალიან ძველია.

ოქსფორდის უნივერსიტეტის მკვლევართა ჯგუფმა გეოლოგ კლერ ნიკოლსის ხელმძღვანელობით, ახლახან გრენლანდიაში სწორედ ასეთი ჩანაწერი იპოვა.

იქ, რეგიონს, რომელსაც სუპრაკრუსტალურ სარტყელს უწოდებენ, განსაკუთრებული გეოლოგია აქვს — მდებარეობს დედამიწის ქერქის სქელი შრის თავზე, რამაც ის მილიარდობით წლის განმავლობაში დაიცვა ტექტონიკური აქტივობისა და დეფორმაციისგან.

ამ ინფორმაციას შორის არის რკინით მდიდარი ქანები. ამ ფორმაციაში არსებული ცირკონის კრისტალების ტყვია-ურანით დათარიღებამ ცხადყო, რომ ზოგიერთი ქანი 3,7 მილიარდი წლის წინ არის წარმოქმნილი.

ნიკოლსმა და მისმა ჯგუფმა ამ უძველეს ქანებში მოპოვებული რკინა შეისწავლა, რათა იმ დროის დედამიწის მაგნიტური ველის თვისებები განესაზღვრა. მიღებულმა შედეგებმა ცხადყო, რომ 3,7 მილიარდი წლის წინ მაგნიტური ველის სიმძლავრე სულ მცირე 15 მიკროტესლა იყო. დედამიწის მაგნიტური ველის ამჟამინდელი სიმძლავრე დაახლოებით 30 მიკროტესლაა.

ეს იმაზე მიუთითებს, რომ ადრეული გეოდინამო ისეთივე ეფექტიანი იყო, როგორც დღესაა. თუმცა, მზე ყოველთვის ასეთი არ იყო. არქეულ პერიოდში, ის ზედმეტად ახალგაზრდა და გაცილებით აქტიური იყო, ჰქონდა ბევრად უფრო მძლავრი მზის ქარები.

ამის საფუძველზე ჩნდება ვარაუდი, რომ მაგნიტური ველის მიერ მზის ქარისგან დაცვა დროთა განმავლობაში გაძლიერდა. ამას შეიძლება გავლენა ჰქონოდა სიცოცხლის აღმოცენებაზე — რაც იქამდე ვერ მოხდებოდა, ვიდრე ეს დაცვა გარკვეულ დონეს არ მიაღწევდა.

მიღებული შედეგები შეიძლება ასევე დაგვეხმაროს დედამიწის ატმოსფეროს ევოლუციის შესწავლაში. ეს გახლავთ მტკიცებულება იმისა, რომ არქეულ პერიოდში დაიკარგა დიდი ოდენობით იონიზებული ქსენონი და წყალბადი. გამომდინარე იქიდან, რომ ქსენონი შედარებით მძიმეა, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მისი დიდი რაოდენობით დაკარგვა კარგად დაცული ატმოსფეროდან მომხდარიყო.

ერთ-ერთი შესაძლებლობის მიხედვით, ოდნავ სუსტმა მაგნიტურმა ველმა პოლუსებზე მზის ქარების ზემოქმედება გააფართოვა. ჯგუფის კვლევა აჩვენებს, რომ ეს შესაძლებელია, თუკი მაგნიტური ველის სიძლიერე იმ სკალის ქვედა დაბოლოებაზე იყო, რომელიც მათ გრენლანდიური ქანების საფუძველზე შექმნეს.

მეტი კვლევაა საჭირო, რათა განისაზღვროს, როგორ იქცეოდა და იცვლებოდა მაგნიტურ ველი არქეული პერიოდის შემდეგ. თუმცა, ერთი რამ უკვე აშკარაა.

„მიუხედავად მისი ზუსტი სიძლიერისა და სტაბილურობისა, ჩვენი შედეგები მიუთითებს, რომ დედამიწას არსებითი მაგნიტური ველი ჰქონდა ჯერ კიდევ სულ მცირე 3,7 მილიარდი წლის წინ“, — წერენ მკვლევრები.

კვლევა Journal of Geophysical Research: Solid Earth-ში გამოქვეყნდა.