Nieuw onderzoek levert bewijs voor een sterk vroeg magnetisch veld rond de aarde

Voor reportages die betrekking hebben op wetenschappelijke zaken.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 25262
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Nieuw onderzoek levert bewijs voor een sterk vroeg magnetisch veld rond de aarde

Bericht door univers » 21 jan 2020, 09:56

Diep in de aarde genereert wervelend vloeibaar ijzer het beschermende magnetische veld van onze planeet. Dit magnetische veld is onzichtbaar, maar is van vitaal belang voor het leven op het aardoppervlak: het beschermt de planeet tegen schadelijke zonnewind en kosmische stralen tegen de zon.

Gezien het belang van het magnetische veld, hebben wetenschappers geprobeerd erachter te komen hoe het veld in de geschiedenis van de aarde is veranderd. Die kennis kan aanwijzingen geven voor het begrijpen van de toekomstige evolutie van de aarde, evenals de evolutie van andere planeten in het zonnestelsel.

Nieuw onderzoek van de Universiteit van Rochester levert bewijs dat het magnetische veld dat zich eerst rond de aarde heeft gevormd, zelfs sterker was dan wetenschappers eerder dachten. Het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift PNAS , zal wetenschappers helpen conclusies te trekken over de duurzaamheid van het magnetische schild van de aarde en of er al dan niet andere planeten in het zonnestelsel zijn met de voorwaarden die nodig zijn om het leven te herbergen.

"Dit onderzoek vertelt ons iets over de vorming van een bewoonbare planeet", zegt John Tarduno, de William R. Kenan, Jr., hoogleraar aard- en milieuwetenschappen en decaan van onderzoek voor kunst, wetenschap en techniek in Rochester. "Een van de vragen die we willen beantwoorden is waarom de aarde zich zo heeft ontwikkeld en dit geeft ons nog meer bewijs dat de magnetische afscherming al heel vroeg op de planeet werd geregistreerd."

HET MAGNETISCHE VELD VAN DE AARDE VANDAAG

Het magnetische schild van vandaag wordt gegenereerd in de buitenste kern van de aarde. De intense hitte in de dichte binnenkern van de aarde zorgt ervoor dat de buitenkern - samengesteld uit vloeibaar ijzer - wervelt en karnt, waardoor elektrische stromen worden gegenereerd en een fenomeen wordt aangestuurd dat de geodynamo wordt genoemd, dat het magnetische veld van de aarde aandrijft. De stromen in de vloeibare buitenste kern worden sterk beïnvloed door de warmte die uit de vaste binnenste kern stroomt.

Vanwege de locatie en de extreme temperaturen van materialen in de kern, kunnen wetenschappers het magnetische veld niet direct meten. Gelukkig bevatten mineralen die naar het aardoppervlak stijgen kleine magnetische deeltjes die in de richting en intensiteit van het magnetische veld vastklikken op het moment dat de mineralen uit hun gesmolten toestand afkoelen.

Met behulp van nieuwe paleomagnetische, elektronenmicroscopen, geochemische en paleointensiteitsgegevens, dateerden de onderzoekers dateringen en zirkoonkristallen - de oudste bekende terrestrische materialen - verzameld op locaties in Australië. De zirkonen, die ongeveer twee tienden van een millimeter zijn, bevatten nog kleinere magnetische deeltjes die de magnetisatie van de aarde vasthouden op het moment dat de zirkonen werden gevormd.


MAGNETISCH VELD VAN AARDE 4 MILJARD JAAR AGO

Uit eerder onderzoek van Tarduno bleek dat het magnetisch veld van de aarde minstens 4,2 miljard jaar oud is en bijna net zo lang bestaat als de planeet. De innerlijke kern van de aarde is daarentegen een relatief recente toevoeging: deze vormde slechts ongeveer 565 miljoen jaar geleden, volgens onderzoek dat eerder dit jaar door Tarduno en zijn collega's werd gepubliceerd .

Terwijl de onderzoekers aanvankelijk geloofden dat het vroege magnetische veld van de Aarde een zwakke intensiteit had, suggereren de nieuwe zirkoongegevens een sterker veld. Maar omdat de innerlijke kern zich nog niet had gevormd, moet het sterke veld dat oorspronkelijk 4 miljard jaar geleden werd ontwikkeld, worden aangedreven door een ander mechanisme.

"We denken dat dat mechanisme de chemische neerslag van magnesiumoxide in de aarde is", zegt Tarduno.

Het magnesiumoxide werd waarschijnlijk opgelost door extreme hitte in verband met de gigantische impact die de maan van de aarde vormde. Terwijl de binnenkant van de aarde afkoelde, kon magnesiumoxide neerslaan en convectie en de geodynamo veroorzaken. De onderzoekers geloven dat de binnenaarde de magnesiumoxide-bron uiteindelijk zo heeft uitgeput dat het magnetische veld 565 miljoen jaar geleden bijna volledig is ingestort.

Maar de vorming van de binnenste kern bood een nieuwe bron om de geodynamo en het planetaire magnetische schild dat de aarde vandaag heeft, van stroom te voorzien.

Afbeelding
Om de richting en intensiteit van het magnetische veld in het verleden te bepalen, dateerden en analyseerden de onderzoekers zirkoonkristallen die werden verzameld op locaties in Australië. De zirkonen zijn ongeveer twee tienden van een millimeter en bevatten nog kleinere magnetische deeltjes die de magnetisatie van de aarde vasthouden op het moment dat de zirkonen werden gevormd. Hier wordt een zirkoonkristal op schaal in de "O" geplaatst.

EEN MAGNETISCH VELD OP MARS

"Dit vroege magnetische veld was uiterst belangrijk omdat het de atmosfeer en waterverwijdering beschermde van de vroege aarde toen de zonnewinden het meest intens waren", zegt Tarduno. "Het mechanisme van veldgeneratie is vrijwel zeker belangrijk voor andere instanties zoals andere planeten en exoplaneten."

Een leidende theorie is bijvoorbeeld dat Mars, net als de aarde, al vroeg in zijn geschiedenis een magnetisch veld had. Op Mars stortte het veld echter in en anders dan de aarde, genereerde Mars geen nieuwe.

"Zodra Mars zijn magnetische afscherming verloor, verloor hij vervolgens zijn water", zegt Tarduno. "Maar we weten nog steeds niet waarom de magnetische afscherming instortte. Vroege magnetische afscherming is erg belangrijk, maar we zijn ook geïnteresseerd in de duurzaamheid van een magnetisch veld. Deze studie geeft ons meer gegevens om de set van processen te achterhalen die het magnetische schild op aarde onderhouden. "

https://www.eurekalert.org/pub_releases ... 011520.php
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie