หลักฐานการมีอยู่ของสนามแม่เหล็กโลกได้ถูกผลักกลับไปประมาณ 250 ล้านปี การวิจัยใหม่ชี้ให้เห็น ดังนั้นสนามนี้จึงอาจเก่าพอที่จะปกป้องชีวิตช่วงแรกๆ ของโลกจากรังสีคอสมิกที่อันตรายที่สุดของดวงอาทิตย์ได้SHIELDS UP สนามแม่เหล็กของโลกปกป้องชีวิตที่พื้นผิวโลกโดยถือลมสุริยะไว้ที่อ่าว ดังแสดงในภาพประกอบของศิลปินคนนี้ การวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นว่าสนามแม่เหล็กมีอยู่ 3.45 พันล้านปีก่อน แต่อ่อนกว่าที่เป็นอยู่ 30 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ในปัจจุบัน
NASA
สนามแม่เหล็กโลกถือกำเนิดขึ้นเมื่อ 3.45 พันล้านปีก่อน ทีมงานซึ่งรวมถึงนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์ในนิวยอร์กและมหาวิทยาลัยควาซูลู-นาทาลในแอฟริกาใต้รายงานในวารสารScience ฉบับวัน ที่ 5 มีนาคม
วันที่นั้นตรงกับช่วงการพัฒนาช่วงแรกสุดของชีวิต ระหว่างช่วงที่โลกถูกระเบิดด้วยเศษซากดาวเคราะห์และช่วงที่ชั้นบรรยากาศเต็มไปด้วยออกซิเจน การศึกษาก่อนหน้านี้หลายชิ้นเสนอว่าสนามแม่เหล็กเป็นเกราะป้องกันที่จำเป็นต่อการแผ่รังสีร้ายแรงจากดวงอาทิตย์ ซึ่งสามารถดึงชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ออกไป ทำให้น้ำระเหย และดับสิ่งมีชีวิตบนพื้นผิวของมัน
David Dunlop นักธรณีฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยโตรอนโต ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานวิจัยกล่าวว่า “ผมคิดว่ามันเป็นผลงานชิ้นเยี่ยม เป็นจุดสังเกตจริงๆ” “มันผลักขอบเขตกลับไปให้ไกลที่สุดเท่าที่คุณจะคาดคิดได้ว่าจะวัดได้บนโลก”
นักวิจัยได้วัดความแรงแม่เหล็กของหินบางก้อนที่พบในปล่องภูเขาไฟ Kaapvaal
ของแอฟริกาใต้ ซึ่งเป็นพื้นที่ทางธรณีวิทยาที่รู้จักกันว่ามีอายุย้อนหลังไปกว่า 3 พันล้านปี
แค่หาหินเก่าๆ ยังไม่พอ “มันเป็นทฤษฎีของ Goldilocks ในการค้นหาหิน” John Tarduno จาก University of Rochester ผู้เขียนร่วมของการศึกษาใหม่กล่าว แร่ธาตุเหล็กบันทึกความแรงและทิศทางของสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นระหว่างการก่อตัว แต่เมื่อหินได้รับความร้อนในกระบวนการทางธรณีวิทยาที่ตามมา พวกมันสามารถสูญเสียหรือเขียนทับบันทึกนั้นได้
“เราต้องหาหินที่มีธาตุเหล็กเพียงพอในการบันทึกลายเซ็นแม่เหล็ก แต่ไม่มากที่จะได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในภายหลัง” Tarduno กล่าว
แถบกรีนสโตนในแอฟริกาใต้มีหินที่เหมาะสม: ผลึกของควอตซ์ที่มีความยาวน้อยกว่าสองมิลลิเมตรและมีแมกนีไทต์ที่มีธาตุเหล็กเป็นส่วนประกอบขนาดนาโนเมตรฝังอยู่ในหินเหล่านั้น
“ควอตซ์เป็นแคปซูลที่สมบูรณ์แบบ” Tarduno กล่าว “มันไม่ได้รับผลกระทบจากเหตุการณ์ในภายหลัง แต่มันมี [ธาตุเหล็ก] รวมอยู่ด้วย”
Tarduno และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ศึกษาหินที่คล้ายกันในปี 2550 และพบว่ามีสนามแม่เหล็กที่แรงเพียงครึ่งหนึ่งของวันนี้เมื่อ 3.2 พันล้านปีก่อน ด้วยการใช้แมกนีโตมิเตอร์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษและเทคนิคในห้องทดลองที่ได้รับการปรับปรุง ทีมตรวจพบสัญญาณแม่เหล็กในหินอายุ 3.45 พันล้านปี ซึ่งมีค่าระหว่าง 50 ถึง 70 เปอร์เซ็นต์ของความแรงของสนามในปัจจุบัน Tarduno กล่าว
“เมื่อเรานึกถึงต้นกำเนิดของชีวิต มีสองหัวข้อที่ต้องติดตาม” Tarduno กล่าว “หนึ่งเห็นได้ชัดว่าเป็นน้ำ แต่คุณต้องมีสนามแม่เหล็กด้วย เพราะนั่นจะช่วยปกป้องชั้นบรรยากาศจากการกัดเซาะและการกำจัดน้ำออกจนหมด” ดาวอังคารอาจจะแห้งแล้งในวันนี้เพราะมันสูญเสียสนามแม่เหล็กไปตั้งแต่เนิ่นๆ เขากล่าวเสริม
ในการตรวจสอบว่าสนามแม่เหล็กในยุคแรกนั้นเพียงพอที่จะยับยั้งฝนจากการแผ่รังสีหรือไม่ ทีมงานจำเป็นต้องรู้ว่าดวงอาทิตย์กำลังทำอะไร Tarduno และ Eric Mamajek นักดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัย Rochester ใช้การสังเกตการณ์ดาวฤกษ์อายุน้อยที่คล้ายดวงอาทิตย์เพื่ออนุมานว่าลมสุริยะที่โลกต้านมีกำลังแรงเพียงใดดวงอาทิตย์รุ่นเยาว์อาจหมุนเร็วกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน Tarduno กล่าว การหมุนอย่างรวดเร็วนี้ให้พลังงานแก่สนามแม่เหล็กแรงสูง ซึ่งทำให้บรรยากาศของดวงอาทิตย์ร้อนขึ้น และนำมวลและโมเมนตัมเชิงมุมออกไปในลมสุริยะที่แรงของอนุภาคที่มีประจุ ทีมงานได้คำนวณว่าจุดที่สนามแม่เหล็กของโลกตัดกระแสลมสุริยะออกจะอยู่ที่รัศมีโลกเพียง 5 ดวงเหนือศูนย์กลางของดาวเคราะห์ ซึ่งน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของรัศมี 10.7 ที่เป็นอยู่ในปัจจุบันปริมาณรังสีจากดวงอาทิตย์ที่มาถึงโลกเป็นประจำเมื่อ 3.45 พันล้านปีก่อน เทียบได้กับปริมาณรังสีที่ตกลงมาบนโลกในช่วงที่เกิดพายุสุริยะที่ทรงพลังที่สุดในปัจจุบัน Tarduno กล่าว แสงออโรราบอเรลลีสซึ่งเกิดจากอนุภาคลมสุริยะที่เร่งตัวไปตามสนามแม่เหล็กโลกจะมองเห็นได้ไกลถึงทางใต้ของนครนิวยอร์กในปัจจุบัน
การศึกษา “สามารถใช้เป็นแนวทางในการค้นหาดาวเคราะห์ดวงอื่นที่มีชีวิต” ได้เช่นกัน นักดาราศาสตร์มอยรา จาร์ดีน จากมหาวิทยาลัยเซนต์แอนดรูว์ในสกอตแลนด์ กล่าว นักดาราศาสตร์อาจต้องการมุ่งความสนใจไปที่ดาวที่มีอายุมากกว่า แอคทีฟน้อยกว่า หรือค้นหาดาวเคราะห์ที่มีสนามแม่เหล็กของพวกมันเอง
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
