Цивилизация
Магнитное поле Земли 3,5 миллиарда лет назад было в два раза слабее, чем сейчас, и, скорее всего, плохо защищало атмосферу планеты от мощного потока частиц молодого Солнца, уносящего воду, сообщают американские и африканские ученые, чья работа опубликована в журнале Science.
Магнитосфера Земли защищает ее от воздействия солнечной ветра — потока высокоэнергетичных заряженных частиц, без этой защиты жизнь на планете не была бы возможной. Геофизики из университета Рочестера в США и Квазулу-Натал в ЮАР, исследуя горные породы возрастом более трех миллиардов лет, показали, что эта защита не всегда была такой сильной.
Ученые использовали образцы дацита, магматической горной породы, найденной в южной Африке. Дацит содержит кристаллы кварца, в которых есть магнитные включения размером в несколько нанометров. Эти включения работают как маленькие «компасы», сохраняя информацию о магнитном поле Земли в момент, когда дацит застывал из магмы в твердую породу. Анализ подходящих кристаллов шпата и кварца с помощью сверхчувствительного магнетометра SQUID (superconducting quantum interface device) показал, что магнитное поле Земли в тот период было значительно слабее, чем сейчас.
«При слабой магнитосфере и быстро вращающемся молодом Солнце, Земля, скорее всего, получала в среднестатистический день столько же солнечных фотонов, сколько сегодня в сильный солнечный шторм. Это значит, что поток частиц от Солнца с гораздо большей вероятностью достигал Земли», — сказал Джон Тардуно, ведущий автор работы, которого цитирует пресс-служба университета.
По его словам, вполне вероятно, что солнечный ветер «выносил» из атмосферы летучие молекулы типа водорода гораздо быстрее, чем сейчас. Потеря водорода, как считает ученый, означает и потерю воды, которой, предположительно, в «детстве» планеты было намного больше. Оценки силы солнечного ветра ученые получили, зная связь между возрастом звезды, скоростью ее вращения, активностью и количеством материи, которое она испускает. По их данным, солнечный ветер был, в среднем, примерно в 100 раз сильнее, чем сейчас.
«С учетом слабой магнитосферы Земли, магнитопауза («край» магнитносферы Земли) находилась на расстоянии меньше пяти земных радиусов. Это в два с лишним раза меньше, чем сегодняшние 10,7 радиусов», — сказал Эрик Мамайек, участник исследования.
Тардуно также заметил, что слабая магнитосфера и сильный солнечный ветер создавали больше полярного сияния, которое возникает у магнитных полюсов планеты. Магнитные «полярные шапки», области, где можно увидеть сияние, были, примерно, в три раза больше по площади, чем в наши дни. «Обычной ночью 3,5 миллиарда лет назад вы бы, возможно, увидели северное сияние в Нью-Йорке», — сказал ученый.
