Oude rotsen bevatten aanwijzingen voor hoe de aarde een Mars-achtig lot heeft vermeden

Een afbeelding van de aarde, eerst zonder binnenkern; ten tweede, met een innerlijke kern die begon te groeien, ongeveer 550 miljoen jaar geleden; ten derde, met een buitenste en binnenste binnenste kern, ongeveer 450 miljoen jaar geleden. Onderzoekers van de Universiteit van Rochester gebruikten paleomagnetisme om deze twee sleuteldata in de geschiedenis van de binnenkern te bepalen, waarvan zij geloven dat ze het magnetische veld van de planeet herstelden net voor de explosie van het leven op aarde. Credit: illustratie Universiteit van Rochester / Michael Osadciw

Nieuw paleomagnetisch onderzoek suggereert dat de vaste binnenkern van de aarde 550 miljoen jaar geleden is gevormd en het magnetische veld van onze planeet heeft hersteld.

Wervelend vloeibaar ijzer in de buitenste kern van de aarde, gelegen op ongeveer 1800 mijl onder onze voeten, genereert het beschermende magnetische veld van onze planeet, de magnetosfeer genaamd. Hoewel dit magnetische veld onzichtbaar is, is het van vitaal belang voor het leven op het aardoppervlak. Dat komt omdat de magnetosfeer de planeet afschermt tegen zonnewind – stralingsstromen van de zon.

Ongeveer 565 miljoen jaar geleden daalde de sterkte van het magnetische veld echter tot 10 procent van zijn huidige sterkte. Toen kaatste het magnetische veld op mysterieuze wijze terug en herwon zijn kracht net voor de Cambrische explosie van meercellig leven op aarde.

Wat zorgde ervoor dat de magnetosfeer terugkaatste?

Deze verjonging gebeurde binnen enkele tientallen miljoenen jaren volgens nieuw onderzoek van wetenschappers van de Universiteit van Rochester. Dit is zeer snel op geologische tijdschalen en viel samen met de vorming van de vaste binnenkern van de aarde, wat suggereert dat de kern waarschijnlijk een directe oorzaak is.

“De binnenkern is enorm belangrijk”, zegt John Tarduno, de William R. Kenan, Jr., hoogleraar Geofysica bij de afdeling Aard- en Milieuwetenschappen en decaan onderzoek voor Arts, Sciences & Engineering in Rochester. “Vlak voordat de binnenkern begon te groeien, stond het magnetische veld op het punt van instorten, maar zodra de binnenkern begon te groeien, werd het veld geregenereerd.”

In de krant, gepubliceerd op 19 juli 2022, in het tijdschrift Nnatuurlijke communicatie, bepaalden de wetenschappers verschillende belangrijke data in de geschiedenis van de binnenkern, waaronder een nauwkeurigere schatting van de leeftijd. Het onderzoek levert nieuwe aanwijzingen op over de geschiedenis en toekomstige evolutie van de aarde en hoe deze een bewoonbare planeet werd, evenals de evolutie van andere planeten in het zonnestelsel.

Aardse lagenstructuur Infographic

De lagen en structuur van de aarde.

Informatie ontgrendelen in oude rotsen

De aarde is opgebouwd uit lagen: de korst, waar leven bestaat; de mantel, de dikste laag van de aarde; de gesmolten buitenste kern; en de vaste binnenkern, die op zijn beurt is samengesteld uit een buitenste binnenkern en een binnenste binnenkern.

Het magnetische veld van de aarde wordt gegenereerd in de buitenste kern. Wervelend vloeibaar ijzer daar veroorzaakt elektrische stromen, waardoor een fenomeen wordt aangestuurd dat de geodynamo wordt genoemd en dat het magnetische veld produceert.

Vanwege de relatie van het magnetische veld met de kern van de aarde, proberen wetenschappers al tientallen jaren vast te stellen hoe het magnetische veld en de kern van de aarde in de loop van de geschiedenis van onze planeet zijn veranderd. Ze kunnen het magnetische veld niet direct meten vanwege de locatie en extreme temperaturen van materialen in de kern. Gelukkig bevatten mineralen die naar het aardoppervlak stijgen kleine magnetische deeltjes die de richting en intensiteit van het magnetische veld vergrendelen op het moment dat de mineralen afkoelen en stollen vanuit hun gesmolten toestand.

Om de leeftijd en groei van de binnenkern beter te beperken, gebruikten Tarduno en zijn team een ​​CO2-laser en de supergeleidende kwantuminterferentieapparaat (SQUID) magnetometer van het laboratorium om veldspaatkristallen uit het gesteente anorthosite te analyseren. Deze kristallen hebben minuscule magnetische naalden in zich die ‘perfecte magnetische recorders’ zijn, zegt Tarduno.

Door het magnetisme te bestuderen dat opgesloten zit in oude kristallen – een veld dat bekend staat als paleomagnetisme – bepaalden de onderzoekers twee nieuwe belangrijke data in de geschiedenis van de binnenkern:

  • 550 miljoen jaar geleden: het tijdstip waarop het magnetische veld zich snel begon te vernieuwen na een bijna-instorting 15 miljoen jaar daarvoor. De onderzoekers schrijven de snelle vernieuwing van het magnetische veld toe aan de vorming van een vaste binnenkern die de gesmolten buitenkern oplaadde en de sterkte van het magnetische veld herstelde.
  • 450 miljoen jaar geleden: het moment waarop de structuur van de groeiende binnenkern veranderde en de grens markeerde tussen de binnenste en buitenste binnenkern. Deze veranderingen in de binnenkern vallen samen met veranderingen rond dezelfde tijd in de structuur van de bovenliggende mantel, als gevolg van plaattektoniek op het oppervlak.

“Omdat we de leeftijd van de binnenkern nauwkeuriger hebben ingeperkt, konden we onderzoeken of de huidige binnenkern eigenlijk uit twee delen bestaat”, zegt Tarduno. “Plaattektonische bewegingen op het aardoppervlak hadden indirect invloed op de binnenkern, en de geschiedenis van deze bewegingen is diep in de aarde in de structuur van de binnenkern gedrukt.”

Een Mars-achtig lot vermijden

Een beter begrip van de dynamiek en groei van de binnenkern en het magnetische veld heeft belangrijke implicaties, niet alleen bij het blootleggen van het verleden van de aarde en het voorspellen van de toekomst, maar ook bij het ontrafelen van de manieren waarop andere planeten magnetische schilden kunnen vormen en de omstandigheden in stand kunnen houden die nodig zijn om leven in de haven.

Onderzoekers geloven dat

Mars
Mars is de op een na kleinste planeet in ons zonnestelsel en de vierde planeet vanaf de zon. Het is een stoffige, koude woestijnwereld met een zeer dunne atmosfeer. IJzeroxide komt veel voor op het oppervlak van Mars, wat resulteert in zijn roodachtige kleur en zijn bijnaam "De rode planeet." De naam Mars komt van de Romeinse god van de oorlog.

” data-gt-translate-attributes=”[{” attribute=””>Mars, for example, once had a magnetic field, but the field dissipated. That left the planet vulnerable to solar wind and the surface oceanless. While it is unclear whether the absence of a magnetic field would have caused Earth to meet the same fate, “Earth certainly would’ve lost much more water if Earth’s magnetic field had not been regenerated,” Tarduno says. “The planet would be much drier and very different than the planet today.”

In terms of planetary evolution, then, the research emphasizes the importance of a magnetic shield and a mechanism to sustain it, he says.

“This research really highlights the need to have something like a growing inner core that sustains a magnetic field over the entire lifetime—many billions of years—of a planet.”

Reference: “Early Cambrian renewal of the geodynamo and the origin of inner core structure” by Tinghong Zhou, John A. Tarduno, Francis Nimmo, Rory D. Cottrell, Richard K. Bono, Mauricio Ibanez-Mejia, Wentao Huang, Matt Hamilton, Kenneth Kodama, Aleksey V. Smirnov, Ben Crummins and Frank Padgett III, 19 July 2022,



#Oude #rotsen #bevatten #aanwijzingen #voor #hoe #aarde #een #Marsachtig #lot #heeft #vermeden

Leave a Comment

Your email address will not be published.