澳大利亚西部杰克山远古露头挖掘出的微观矿藏一直是地质研讨的热门,由于它们好像承载着地球磁场的痕迹,最早可追溯到42亿年前。这比从前认为磁场来源的时刻早了将近10亿年,也简直回到了行星自身构成的时分。
虽然这个来源故事或许很风趣,但麻省理工学院领导的研讨小组现在发现了与之相反的依据。在一篇宣布在《科学发展》杂志上的论文中,研讨小组对同一种被称为锆石的晶体进行了研讨,这些锆石都是从同一处露头中挖掘出来的。他们得出的结论是,他们收集到的锆石作为古代磁场的记载者是不牢靠的。
换句话说,关于地球磁场是否早于35亿年前就存在,现在尚无结论。
麻省理工学院地球、大气和行星科学系的考伊·博利纳说:“在35亿年前,还没有确凿的依据标明存在磁场,即便存在磁场,在杰克山锆石中也很难找到磁场的依据。”博利纳是这篇论文的榜首作者。
地球的磁场被认为在使地球适宜寓居方面起着重要的效果。磁场不只决议了指南针的方向,并且还起到某种屏蔽效果,它能使太阳风偏转,不然太阳风或许会腐蚀大气层。
科学家们知道,今日地球的磁场是由地球液态铁心的凝结所驱动的。磁芯的冷却和结晶会搅动周围的液态铁,发生强壮的电流,发生远至太空的磁场。这个磁场被称为地磁。
多条依据标明,地球磁场至少存在于35亿年前。但是,人们认为,这颗行星的中心在10亿年前才开端凝结,这在某种程度上预示着磁场在10亿年前必定是由其他机制驱动的。精确地承认磁场构成的时刻能够在必定程度上协助科学家们找出磁场的来源。
地球磁场的来源也能够阐明地球开端生命构成的前期条件。在地球开端的10亿年,即44亿年前到35亿年前之间,那时生命才开端呈现。其时是否有磁场对地球上生命呈现的环境有不同的影响。
科学家们传统上用古代岩石中的矿藏来承认地球磁场的方向和强度。当岩石构成并冷却时,单个颗粒内的电子能够向周围磁场的方向移动。一旦岩石冷却到必定的温度,电子的方向就承认下来了。科学家能够承认他们的年纪,并运用规范磁强计来丈量他们的方位,以估量地球磁场在给定时刻点的强度和方位。
杰克山锆石是古地磁史上最弱磁性的研讨目标之一。这些锆石包含已知的最陈旧的地球物质,这在某种程度上预示着有许多地质事情能够重置它们的磁记载。2015年,另一个研讨小组也开端研讨杰克山锆石,他们都认为发现了锆石中磁性物质的依据,这些物质的年纪为42亿年,这是地球磁场或许存在于35亿年前的榜首个依据。
但博利纳指出,研讨小组没有承认他们所探测到的磁性物质是在42亿年前锆石晶体构成期间仍是之后构成的,他和他的研讨小组在他们的新论文中提出了这一点。
他们从相同的杰克山露头收集了岩石,从这些样品中提取了3754个锆石颗粒,每个颗粒大约150微米长,大约一根人类头发的宽度。使用规范定年技能,他们承认了每个锆石颗粒的年纪,规模从10亿年到42亿年不等。
大约250颗晶体的年纪超越35亿年。研讨小组对这些样品进行了别离和成像,寻觅裂纹或二次资料的痕迹,并寻觅依据证明它们自构成以来在曩昔的几十亿年中又受热,不适宜研讨。在这250颗锆石中,他们只发现了三颗相对不含此类杂质的锆石,因而或许含有适宜的磁记载。
研讨小组随后对这三颗锆石进行了具体的试验,以承认它们或许含有何种磁性资料。他们终究承认在三个锆石中的两个中存在一种叫做磁铁矿的磁性矿藏。使用高分辨率量子钻石磁强计,研讨小组调查了两个锆石的横截面,以制作出每个晶体中磁铁矿的方位。
他们发现磁铁矿坐落锆石的裂缝或损坏带上。这些裂缝是答应水和其他元素进入岩石的通道。这样的裂缝或许让二次磁铁矿进入晶体,比锆石开端构成时要晚得多。不管怎样,这些锆石不能作为地球磁场的牢靠记载。
这是依据,咱们不能信任这些锆石丈量记载的地球磁场。








