منشا میدان مغناطیسی زمین باقی می ماند یک رمز و راز

میکروسکوپی مواد معدنی کاوش های باستان شناسی باستانی رخنمون جک تپه در غرب استرالیا شده است موضوع شدید مطالعه زمین شناسی به عنوان آنها به نظر می رسد به تحمل آثار میدان مغناطیسی زمین رسیدن به عنوان دور برگشت به عنوان 4.2 میلیارد سال پیش. که تقریبا 1 میلیارد سال زودتر از زمانی که میدان مغناطیسی که قبلا تصور می شد به سرچشمه و نزدیک به بازگشت به زمانی که سیاره خود تشکیل شد.

اما به عنوان جذاب به عنوان این منبع داستان ممکن است یک MIT به رهبری تیم در حال حاضر شواهد به خلاف. در یک مقاله منتشر شده در علم پیشرفتاین تیم مورد بررسی قرار گرفت همان نوع از کریستال به نام سنگ زیرکن, کاوش های باستان شناسی از همان رخنمون و به این نتیجه رسیده اند که سنگ زیرکن آنها جمع آوری شده غیر قابل اعتماد هستند به عنوان ضبط باستان میدان مغناطیسی.

به عبارت دیگر هیئت منصفه هنوز در مورد اینکه آیا میدان مغناطیسی زمین وجود داشته است زودتر از 3.5 میلیارد سال پیش.

“هیچ شواهد قوی از یک میدان مغناطیسی قبل از 3.5 میلیارد سال پیش و حتی اگر وجود دارد در این زمینه بسیار دشوار خواهد بود برای پیدا کردن شواهدی برای آن در جک تپه سنگ زیرکن می گوید:” Caue Borlina یک دانشجوی کارشناسی ارشد در دانشگاه MIT Department of زمین های جوی و علوم سیاره ای (EAPS). “این یک نتیجه مهم این معنا که ما می دانیم چه به دنبال کنم.”

Borlina است این مقاله نویسنده اول که همچنین شامل EAPS استاد بنیامین وایس اصلی تحقیقات دانشمند ادواردو لیما و تحقیقات دانشمند Jahandar رمضان از دانشگاه MIT به همراه دیگران از کمبریج دانشگاه, دانشگاه هاروارد, دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس دانشگاه آلاباما و دانشگاه پرینستون.

یک میدان هم زده تا

میدان مغناطیسی زمین است که به فکر نقش مهمی در ساخت این سیاره قابل سکونت. نه تنها نشانی از یک میدان مغناطیسی زمین جهت قطب نما ما سوزن آن را نیز به عنوان یک سپر از نوع منحرف و دور باد خورشیدی است که ممکن است در غیر این صورت خوردن دور در جو است.

دانشمندان می دانند که امروز میدان مغناطیسی زمین است که توسط انجماد از سیاره آهن مایع در هسته. خنک کننده و تبلور هسته stirs تا مایع اطراف آهن ایجاد قدرتمند جریان الکتریکی است که تولید یک میدان مغناطیسی کشش دور به فضا است. این میدان مغناطیسی شناخته شده است به عنوان geodynamo.

چند خط از شواهد نشان داده اند که میدان مغناطیسی زمین وجود حداقل 3.5 میلیارد سال پیش. اما این سیاره هسته ای است به فکر شروع کرده اند جامد فقط 1 میلیارد سال پیش به این معنی که میدان مغناطیسی باید رانده شده توسط برخی دیگر از مکانیزم قبل از 1 میلیارد سال پیش. سنجاق کردن دقیقا زمانی که میدان مغناطیسی تشکیل شده می تواند به دانشمندان کمک کند کشف کردن آنچه که تولید آن آغاز خواهد شد.

Borlina می گوید منشاء میدان مغناطیسی زمین نیز می تواند روشن کردن اولیه شرایط که در آن زمین اولین اشکال حیات در زمان نگه دارید.

“در زمین میلیارد سال بین 4.4 میلیارد و 3.5 میلیارد سال است که زمانی که زندگی در حال ظهور” Borlina می گوید. “این که آیا شما یک میدان مغناطیسی که در آن زمان دارای پیامدهای مختلف برای محیط زیست که در آن زندگی پدید آمده بر روی زمین است. که انگیزه برای کار ما است.”

“نمی توانید اعتماد زیرکون”

دانشمندان به طور سنتی استفاده می شود مواد معدنی در باستان سنگ برای تعیین جهت و شدت میدان مغناطیسی زمین را از طریق زمان. به عنوان سنگ فرم و سرد الکترون های درون فردی غلات می تواند در تغییر جهت از اطراف آن میدان مغناطیسی. هنگامی که سنگ سرد گذشته یک دمای خاص شناخته شده به عنوان دمای کوری به جهت الکترون ها در سنگ مجموعه, پس به صحبت می کنند. دانشمندان می توانید تعیین سن خود و با استفاده از استاندارد magnetometers برای اندازه گیری جهت گیری خود را به منظور برآورد قدرت و جهت میدان مغناطیسی زمین در یک نقطه داده شده در زمان.

از سال 2001 ویس و گروه خود شده اند مطالعه مغناطش جک تپه سنگ و فولاد زیرکون غلات با هدف به چالش کشیدن ایجاد که آیا آنها شامل باستان سوابق از میدان مغناطیسی زمین است.

“جک تپه سنگ زیرکن برخی از مهمترین ضعیف مغناطیسی اجسام مورد مطالعه در تاریخ paleomagnetism” وایس می گوید. “این سنگ زیرکن عبارتند از قدیمی ترین و شناخته شده زمین مواد معنی است که وجود دارد بسیاری از رویدادهای زمین شناسی است که می تواند به تنظیم مجدد آنها سوابق مغناطیسی.”

در سال 2015 جداگانه گروه تحقیقاتی که تا به حال نیز شروع به تحصیل جک تپه سنگ زیرکن استدلال کرد که آنها شواهدی از مواد مغناطیسی در سنگ زیرکن که آنها مورخ به 4.2 ميليارد سال — برای اولین بار شواهدی وجود دارد که میدان مغناطیسی زمین ممکن است وجود داشته قبل از 3.5 میلیارد سال پیش.

اما Borlina اشاره می کند که این تیم را تایید اینکه آیا مواد مغناطیسی آنها شناسایی شده در واقع تشکیل شده در طول و یا پس از کریستال زیرکون شکل 4.2 میلیارد سال پیش — یک هدف است که او و تیم خود را در زمان در مقاله جدید.

Borlina, ویس و همکاران خود در حال جمع آوری سنگ از همان جک هیلز رخنمون و از این نمونه ها استخراج شده 3,754 زیرکون دانه ها هر کدام حدود 150 میکرومتر طولانی — در مورد عرض موی انسان است. با استفاده از استاندارد آشنایی با تکنیک های آنها تعیین سن هر زیرکون دانه که در محدوده از 1 میلیارد به 4.2 میلیارد سال است.

حدود 250 کریستال بودند بالاتر از 3.5 میلیارد سال است. این تیم جدا شده و تصویربرداری آن نمونه ها به دنبال نشانه هایی از ترک و یا ثانویه مواد از جمله مواد معدنی است که ممکن است سپرده و یا در داخل کریستال پس از آن تا به حال به طور کامل شکل گرفته و جستجو برای شواهد که آنها به طور قابل توجهی گرم در طی چند میلیارد سال پس از آنها تشکیل شده است. از این 250 آنها شناسایی فقط سه سنگ زیرکن که نسبتا عاری از جمله ناخالصی و بنابراین می تواند شامل مغناطیسی مناسب سوابق.

این تیم پس از آن انجام دقیق آزمایش بر روی این سه سنگ زیرکن به تعیین چه نوع از مواد مغناطیسی آنها ممکن است شامل. آنها در نهایت مشخص شد که یک مواد معدنی مغناطیسی به نام مگنتیت در حال حاضر در دو تا از سه سنگ زیرکن. با استفاده از با وضوح بالا کوانتومی الماس مغناطیس تیم نگاه مقطع از هر یک از دو سنگ زیرکن به نقشه محل مگنتیت در هر کریستال.

آنها کشف کردند مگنتیت دروغ گفتن در امتداد ترک و یا آسیب دیده مناطق درون سنگ زیرکن. چنین ترک Borlina می گوید: مسیر اجازه می دهد که آب و دیگر عناصر در داخل سنگ. چنین ترک می تواند اجازه دهید در ثانویه مگنتیت است که حل و فصل به کریستال بسیار دیرتر از زمانی که فولاد در اصل تشکیل شده است. در هر صورت Borlina می گوید شواهد روشن است: این سنگ زیرکن نمی توان اعتماد به عنوان یک ضبط کننده برای میدان مغناطیسی زمین است.

“این شواهد ما نمی توانیم اعتماد این زیرکون اندازه گیری برای ثبت میدان مغناطیسی زمین,” Borlina می گوید. “ما نشان داده ایم که قبل از 3.5 میلیارد سال پیش ما هنوز هیچ ایده زمانی که میدان مغناطیسی زمین آغاز شده است.”

با وجود این نتایج جدید ویس تاکید می کند که قبلی مغناطیسی تجزیه و تحلیل از این سنگ زیرکن هنوز هم بسیار با ارزش است.

“این تیم که گزارش اصلی زیرکون مغناطیسی مطالعه سزاوار اعتبار زیادی برای تلاش برای مقابله با این فوق العاده به چالش کشیدن مشکل” ویس می گوید. “به عنوان یک نتیجه از همه کار از هر دو گروه ما در حال حاضر درک بهتر نحوه مطالعه مغناطیس باستان شناسی مواد. ما در حال حاضر می توانید شروع به استفاده از این دانش به دیگر مواد معدنی و دانه به دانه از سیاره ای دیگر بدن.”

این پژوهش با حمایت در بخش, توسط ناسا.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>