На заре формирования Земли магнитное поле, возможно, генерировалось не за счет ядра, а благодаря расплавленной магме.
Без магнитосферы существование жизни на Земле было бы маловероятно. Глобальное магнитное поле планеты обеспечивает защиту поверхности от космического и солнечного излучения, а также способствует удержанию атмосферы и влаги. Магнитное поле формируется благодаря движению железо-никелевого расплава во внешнем ядре Земли. Конвективные потоки, вызванные тепловым воздействием от внутреннего ядра, приводят к движению проводящего вещества и генерируют магнитное поле, подобно огромному электромагниту.
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».
В связи с этим ученые исследуют альтернативные механизмы формирования магнитного поля у молодых планет. Новое исследование, проведенное авторами статьи, опубликованной в журнале Nature Communications, эти данные указывают на то, что магнитосфера молодой Земли была связана с океаном силикатной магмы, окружающей ее ядро.
Ларс Стиксруд из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе совместно с исследователями провел моделирование поведения силикатов при экстремально высоких температурах и давлении, достигающем 10 миллионов атмосфер. Результаты показали, что в таких условиях породы проявляют электропроводность, достаточную для формирования магнитного поля необходимой интенсивности посредством возникающих в них токов.
Именно они, вероятно, являлись основным генезатором магнитосферы в первые миллиарды лет существования Земли. Только в период от двух до четырех миллиардов лет назад силикатная магма начала остывать, что привело к потере способности проводить электричество и, как следствие, к прекращению генерации магнитного поля. Тем не менее, к этому моменту ядро Земли уже подверглось дифференциации, и началось глобальное «геомагнитное динамо».