Магнитное поле молодой Земли объяснили токами в силикатной магме

Жизнь на Земле вряд ли была бы возможна без магнитосферы. Глобальное магнитное поле планеты защищает поверхность от космической и солнечной радиации, помогает удерживать атмосферу и влагу. Создается оно за счет перемешивания железо-никелевого расплава во внешнем ядре Земли. Тепло, поднимающееся от внутреннего ядра, создает конвективные потоки, и проводящее вещество генерирует магнитное поле, словно колоссальный электромагнит.

Однако магнитосфера появилась у Земли еще на первых этапах ее существования. По современным представлениям, планета «укрылась» ею уже через несколько сотен миллионов лет после образования. Тогда расплавленная Земля еще не дифференцировалась окончательно и ядро еще не разделилось на внутреннее и внешнее, чтобы запустить в действие механизм «геомагнитного динамо».

Поэтому ученые ищут другие возможные пути, которым могло создаваться магнитное поле молодой планеты. Авторы новой статьи, опубликованной в журнале Nature Communications, связывают магнитосферу ранней Земли с океаном расплавленной силикатной магмы, который окружал ядро планеты.

Ларс Стиксруд (Lars Stixrude) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и его коллеги смоделировали поведение силикатов при соответствующих огромных температурах и давлении около 10 миллионов атмосфер. Обнаружилось, что в этих условиях породы приобретают электропроводящие свойства, достаточные для того, чтобы возникающие в них токи создавали магнитное поле нужной силы.

Возможно, именно они выступали главным источником магнитосферы в первые миллиарды лет существования Земли. Лишь между двумя-четырьмя миллиардами лет назад силикатная магма стала остывать, теряя способность проводить электричество, а с ней — и способность генерировать магнитное поле. Однако к этому времени ядро уже прошло дифференциацию, и запустилось глобальное «геомагнитное динамо».