2015.10.13. - Legfeljebb másfél milliárd éve alakult ki a Föld belső, szilárd vasmagja

Egy új eredmény szerint a Földnek a mágneses tér létezésében meghatározó szerepet játszó szilárd vasmagja csak 1-1,5 milliárd évvel ezelőtt alakult ki, lassabban, mint azt korábban gondolták.

A Föld belső magja a Pluto méreténél valamivel nagyobb szilárd vasgömb, amelyet egy folyékony halmazállapotú külső mag övez. A belső mag viszonylag új képződmény, kialakulásának ideje élénk tudományos vita tárgya: az értékek 0,5 és 2 milliárd év között szórnak. A University of Liverpool kutatói vulkáni eredetű ősi kőzetek mágneses tulajdonságainak vizsgálata alapján most arra a következtetésre jutottak, hogy 1-1,5 milliárd évvel ezelőtt a Föld mágneses tere jelentősen felerősödött. Ez az erősödés valószínűleg az első jele a szilárd vas megjelenésének a Föld centrumában, azt az időszakot jelzi, amikor az olvadt, de hűlő külső mag elkezdett "kifagyni".

Az eredmény arra utal, hogy a Föld magja lassabban hűl, mint azt korábban gondolták. A számítások szerint a szilárd vasmag növekedési üteme körülbelül 1 mm évente. A kutatás vezetője, Andy Biggin szerint az eredmény a bolygónk belsejével és a Föld történetével kapcsolatos ismereteinket is alapvetően megváltoztathatja. Elég csak arra gondolnunk, hogy megfelelő erősségű mágneses védőpajzs hiányában semmi sem védené a Földet a Nap intenzív káros sugárzásaitól.

A Földnek a Pluto méreténél valamivel nagyobb belső, szilárd vasmagja viszonylag későn alakult ki. A folyékony halmazállapotú külső mag által övezett gömb megszilárdulásának élénk tudományos vita tárgyát képező idejét 0,5 és 2 milliárd év közé teszik, ezt a széles intervallumot szűkíti az új eredmény.
[Kay Lancaster, Department of Earth, Ocean and Ecological Sciences]

A Föld mágneses mezejét a kéreg alatt körülbelül 3 ezer kilométerrel kezdődő külső mag olvadt vasanyagának mozgása generálja. A mag hőt ad le a felette elhelyezkedő köpenynek, ami anyagáramlást, konvekciót indukál. Amint a belső mag elkezdett megszilárdulni, a konvekció felerősödött, mivel a külső mag könnyű, továbbra is olvadt állapotú nemfémes elemei mozgékonyabbak lettek a felettük lévő, szintén folyékony halmazállapotú rétegekhez képest. Az elképzelések szerint a ma is zajló folyamat a fő hajtóereje a földi mágneses tér fennmaradásának. Biggin szerint az adataikhoz legjobban illeszkedő elméleti modell azt jelzi, hogy a mag sokkal lassabban hűl, mint az elmúlt 4,5 milliárd évben bármikor, és az energiaáramlás további évmilliárdokig fenntartja még a Föld mágneses terét. A Mars nem ilyen szerencsés: valaha a vörös bolygónak is erős mágneses mezeje volt, nagyjából fél milliárd év elteltével azonban elvesztette azt.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazinban jelent meg.

Forrás:

• ScienceDaily 2015.10.07.