Рідке металеве ядро Землі зіграло вкрай важливу роль у формуванні життя на планеті. Без нього не було б магнітного поля, який захистив нашу атмосферу і гідросферу від видування сонячним вітром. Без нього не було б тектоніки плит і вулканічної активності, завдяки яким атмосфера і гідросфера взагалі з'явилися. Не кажучи вже про те, що тільки нескінченне оновлення земної кори дає можливість планеті зберігати родючість. Але як формувалося земне ядро і тісно пов'язане з ним магнітне поле?
Супутникове зображення Джек-Хіллз в Австралії (Зображення: NASA / GSFC / M ET)
Заглянути так далеко в минуле, в часи, коли Земля була зовсім юною, не так-то просто. З тих пір поверхню планети безперервно змінювалася. Образно кажучи, перші 18 глав геологічної історії з 20 стерті майже дочиста, так що робити припущення про ту епоху доводиться, грунтуючись на нечисленних непрямі свідчення.
Щоб пролити світло на ранні етапи формування планети, група дослідників під керівництвом Джона Тардуно з Рочестерського університету кілька місяців ретельно збирала зразки породи в горах Джек Хіллз в західній Австралії - а це найстаріший ділянка земної кори.
Дослідників цікавили циркони - крихітні кристали силікату цирконію довжиною в десяту частку міліметра. Вони відрізняються крайньою хімічною стійкістю і навіть після повного руйнування навколишнього гірської породи зберігаються в розсипах. Усередині цих кристалів вчені шукали ще більш мініатюрні включення магнітних мінералів, які б містили сліди стародавнього магнітного поля, зафіксовані в момент первинної кристалізації. За допомогою магнітометра вони оцінювали його напруженість. Як виявилося, вона становила від 12 до 100% напруженості сучасного магнітного поля в районі екватора.
Циркони - крихітні кристали силікату цирконію довжиною в десяту частку міліметра
Вік кристалів визначали за допомогою уран-свинцевого датування. Для різних кристалів він становив від 3,3 до 4,2 мільярдів років. Іншими словами, як мінімум 4,2 мільярда років тому, всього лише через кілька сотень мільйонів років після формування Землі, магнітне поле вже було. А це на 750 мільйонів років перевершує попередні оцінки.
Значить вже тоді було гаряче розплавлене ядро, була теплова конвекція між ядром і мантією. І тому зараз є ми.