בן כמה הליבה הפנימית של כדור הארץ?

תמונה דרך אוניברסיטת רוצ'סטר / מייקל אוסדצ'יב.

תעלומה אחת מתמשכת על כדור הארץ היא עידן הליבה הפנימית שלו - הכדור המוצק שהוא החלק הפנימי ביותר של כדור הארץ שלנו.

חוקרים האמינו זה מכבר כי ליבת כדור הארץ ממלאת תפקיד חיוני ביצירת המגן המגנטי המגן על כדור הארץ שלנו מפני זרמי קרינה מזיקים מהשמש - וכך הופכת את כדור הארץ למגורים. אולם הם נבדלים זה מזה באומדנים למועד היווצרות הליבה הפנימית. כעת, מחקר חדש, שפורסם ב -28 בינואר 2019, בכתב העת שנבדק על ידי עמיתים, אומר כי הגרעין הפנימי של כדור הארץ צעיר מכפי שחשבו בעבר מדענים - רק כ -565 מיליון שנה - צעירים יחסית בהשוואה לגיל 4.5 מיליארד שלנו. -כדור הארץ הישן.

להלן סרטון שמסביר את המגן המגנטי של כדור הארץ.

מדענים מאמינים כי השדה המגנטי של כדור הארץ נוצר בליבת הברזל הנוזל שלו באמצעות גיאודינמו - תהליך שבמהלכו מומר האנרגיה הקינטית של הולכת נוזלים נעים לאנרגיה מגנטית. החוקרים מאמינים שגיאודינמו חלש - ומגן מגנטי - נוצר בשלב מוקדם למדי בתולדות כדור הארץ, זמן קצר לאחר האירוע שיצר את ירח כדור הארץ. במשך כמה מיליארדי השנים הבאות, האנרגיה להנעת הדינמו פחתה עד לנקודה קריטית לפני 565 מיליון שנה, אז, כך אמרו החוקרים, הדינמו הייתה בנקודת קריסה.

אולם למרות מצבה המוחלש באופן דרסטי, הדינמו לא נעלמה. החוקרים משערים כי בשלב זה בסולם הזמן הגאולוגי - או מתישהו זמן קצר אחר כך - התחיל להיווצר הגרעין הפנימי, תוך מתן כוח לגאודינמו.

ג'ון טרדונו, פרופסור וכיו"ר למדעי האדמה והסביבה ברוצ'סטר, הוא מחבר משותף למחקר. הוא אמר בהצהרה:

זו נקודה קריטית בהתפתחות כדור הארץ. השדה לא קרס מכיוון שהליבה הפנימית החלה לצמוח וסיפקה מקור אנרגיה חדש להיווצרות הגאודינמו.

גרעין פנימי, אז ועכשיו: מדענים חושבים שהשדה המגנטי של כדור הארץ נוצר בליבת הברזל הנוזל שלו באמצעות גיאודינמו - מנגנון בתוך פנים כדור הארץ המייצר ברציפות את השדה הגאומגנטי. החוקרים מאמינים שגיאודינמו חלש - ומגן מגנטי חלש - נוצר בתחילת ההיסטוריה של כדור הארץ, אך פחת במשך כמה מיליארדי השנים הבאות עד לנקודה קריטית לפני 565 מיליון שנה (תמונה עליונה). החוקרים משערים כי בשלב זה בסולם הזמן הגיאולוגי החל הליבה הפנימית להיווצר, מה שהגדיל את חוזק הגאודינמו והשדה המגנטי (תמונה תחתונה). איור באמצעות אוניברסיטת רוצ'סטר / מייקל אוסדצ'יב.

כדי ללמוד על התפתחות הגיאודימו, החוקרים בחנו את המגנטיות הנעולה בגבישים עתיקים (שדה המכונה פליומגנטיות.) קרא עוד כאן כיצד עשו המדענים את המחקר. החוקרים מצאו כי עוצמת השדה המגנטי הייתה נמוכה ביותר לפני 565 מיליון שנה, דבר זה מעיד שהליבה הפנימית עשויה להיווצר סביב הזמן הזה, אמרו החוקרים, כדי להחזיר כוח לדינמו, ובתורו, לשדה המגנטי.

כיום, הגיאודינמו מופעל על ידי צמיחת הליבה הפנימית וחיונית להרגילות הכוכב שלנו, אמר ריצ'רד בונו, חוקר פוסט-דוקטורט באוניברסיטת ליברפול וסופר ראש המחקר. הוא אמר:

השדה המגנטי שלנו הוא חלק ממה שהופך את כדור הארץ לכוכב לכת מיוחד, ועד כה, היחיד שיש לו חיים. התפתחות הפנים של כדור הארץ והגאודינמו המתקבל שנוצר בתוכו ממלאת תפקיד קריטי בשימור החיים.

הבנה משופרת של התפתחות זו של פני כדור הארץ עשויה לספק לחוקרים רמזים מרכזיים, לא רק להיווצרות כוכבי הלכת ולהרגילותם על פני כדור הארץ, אלא בחיפוש אחר חיים על exoplanets הדומים כדור הארץ. טרדונו אמר:

אותם גורמים המניעים דינמונים על פני כדור הארץ עשויים להשפיע על המגן המגנטי על גבי exoplanets. זה יכול להיות שכמה כוכבי לכת אינם בעלי דינמוסים ארוכי שנים וכוכבי הלכת הללו לא היו בעלי הסיכוך המגנטי שיש לנו, כלומר ייתכן שהאווירה שלהם ומים יוסרו.

מלבד היותה נקודה קריטית באבולוציה של כדור הארץ, לפני 565 מיליון שנה היה גם זמן קריטי לגיוון הגדול בעולם של החיים, אמר טרדונו.

זו תקופת עולם החי של אדאקראן, האורגניזמים הגדולים והמורכבים הראשונים שאנו רואים ברשומה הגיאולוגית. אלה הם שינוי מהותי מחיי המיקרוביום שנשמרו בסלעים ישנים.

האם יש איזשהו קשר סיבתי בין דינמו חזק יותר לפרץ חיים? טרדונו הזהיר כי אין עדות חזקה למתאם זה ברשומה הגיאולוגית. אבל, הוא אמר:

זה נכון שאם יש לנו מיגון מגנטי נמוך יותר, יש לנו קרינה מזיקה יותר שמגיעה לכדור הארץ. קרינה עלולה להזיק למשל ל- DNA והיו ספקולציות שהדבר יכול לעורר מוטציות.

בשורה התחתונה: מחקר חדש על הליבה הפנימית של כדור הארץ: מתי הוא התהווה ואיך הוא השתנה.

מקור: גרעין פנימי צעיר הסיקו מעוצמת שדה גאומגנטית אדי-קראן במיוחד

דרך אוניברסיטת רוצ'סטר

לוחות השנה הירח של EarthSky הם מגניבים! הם עושים מתנות נהדרות. הזמן עכשיו.