
在澳大利亚杰克山发现的锆石晶体可能保存着地球磁场的最早证据。| E.B. 沃森/伦斯勒理工学院
太阳喷射出高能粒子,这些粒子可以剥离我们大气层中的生命维持分子,但地球的磁性盾牌——源于地球内部炽热的、不断翻腾的液态铁核心——将这些粒子推开。然而,科学家们对于我们的磁场存在了多久,以保持地球宜居性存在分歧。直到最近,最佳猜测是地球的磁性盔甲有34.5亿年的历史。现在,在“科学对决”中,我们将探讨两个最近的论点,看看当前的证据是否表明它甚至更古老。
磁场非常、非常古老

锆石晶体的特写,锆石是一种属于岛硅酸盐矿物群的矿物。| 约翰·瓦利/威斯康星大学麦迪逊分校
由纽约罗切斯特大学的约翰·塔尔杜诺(John Tarduno)领导的一个研究团队前往澳大利亚的杰克山,收集了含有结晶矿物锆石的古老岩石样本。一旦锆石冷却到某个温度以下(大约1085华氏度),其内部含铁矿物就会像小士兵一样,按照地球磁场的方向冻结成形。晶体越古老,这种冻结的景象就越古老,磁场也就越古老。
根据放射性定年法,塔尔杜诺声称杰克山的锆石有40亿年的历史,并且从那以后没有任何东西解冻并重新排列其磁性方向。这意味着磁场也至少有那么古老,并且几乎从地球诞生(仅在此前5亿年)开始就包裹着地球。
磁场(到目前为止)只是非常古老
另一个由麻省理工学院的本杰明·韦斯(Benjamin Weiss)领导的团队从杰克山的同一区域收集了岩石,但表示锆石虽然古老,但可能不是在数十亿年前被磁化的。韦斯团队发现,锆石晶体所在的岩石团块是在10亿年前被磁化的,当时它可能是在附近火山爆发中形成的。这意味着内部的锆石晶体可能失去了原有的磁性方向,并在形成岩石的火山事件中记录了磁场。这种“再磁化”将意味着即使地球磁场在40亿年前存在,也没有留下证据来证明它。















