Vnitřní jádro Země vzniklo před 550 miliony let a obnovilo magnetický štít  
Experti na paleomagnetismus vzali krystaly živce z hlubinné vyvřeliny anortozitu a vyčetli z nich, že se vnitřní jádro naší planety objevilo asi před 550 miliony let, tedy na sklonku ediakary. Jeho vytvoření vedlo k obnovení magnetického štítu Země, který z nějakého důvodu o 15 milionů let předtím zeslábl na pouhých 10 procent.
Evoluce vnitřního jádra Země. Kredit: University of Rochester illustration / Michael Osadciw.
Evoluce vnitřního jádra Země. Kredit: University of Rochester illustration / Michael Osadciw.

Základní pravidlo příručky pro přežití na planetě praví: „Co nejlépe poznej magnetické pole svého světa.“ Není to ale vůbec jednoduché. Magnetické pole Země vznikalo před miliardami let a vytvářejí ho mechanismy, které jsou pohřbené tisíce kilometrů pod povrchem. Přesto máme k dispozici důmyslné metody, které nám mohou osvětlit historii našeho životně důležitého magnetického štítu.

 

John A. Tarduno. Kredit: University of Rochester.
John A. Tarduno.
Kredit: University of Rochester.

Takovou metodou je analýza paleomagnetismu v dávných horninách, ve kterých šťastnou souhrou okolností při jejich vzniku zkameněla informace o tehdejším magnetickém poli Země. John Tarduno z britské University of Rochester a jeho spolupracovníci využili paleomagnetická data k rekonstrukci doposud nejasné historie zemského jádra.

 

Pro ty, kdo v plné šíři tuší, jak ohromně důležité je pro nás zemské magnetické pole, je to dost hororové čtení. Naše magnetické pole, jak se zdá, si dělá, co chce. Když jede na plný výkon, chrání Zemi před kosmickým zářením a zajišťuje pěkné polární záře. Asi před 565 miliony let, tedy na konci starohor, v období ediakara, se najednou, z neznámých důvodů, magnetické pole Země zeslabilo na zhruba 10 procent předchozí intenzity.

Logo. Kredit: University of Rochester.
Logo. Kredit: University of Rochester.

 

O 15 milionů let později (před 550 miliony let), jen pár milionů let před počátkem kambria a celých prvohor, se magnetické pole Země zase obnovilo. Jako by ho někdo zapnul. Možná nebude jen souhrou okolností, že záhy poté došlo ke „kambrické explozi“, čili náhlému objevení řady skupin živočichů ve fosilním záznamu.

 

Tarduno a spol. jsou přesvědčeni, že obnovení původní intenzity kriticky důležitého magnetického pole Země těsně souviselo s vytvořením pevného vnitřního jádra naší planety, zhruba před zmíněnými 550 miliony let. Badatelé to vyčetli pomocí CO2 laseru a SQUID (superconducting quantum interference device) magnetometru při analýzách krystalů živce v hlubinné vyvřelině anortozitu.

 

Pokud mají Tarduno a jeho tým pravdu, tak jsme díky vzniku vnitřního jádra a regeneraci magnetického pole na konci ediakary unikli osudu Marsu. Kdyby k těmto událostem nedošlo, tak by Země byla zranitelnější kosmickým zářením a ztratila by spoustu vody. Ze Země by dnes byl mnohem sušší a úplně jiný svět. Můžeme vzít jed na to, že bychom tu nebyli. Výzkum samozřejmě nekončí, protože jako obvykle přinesl více otázek než odpovědí. Proč se vlastně před 550 miliony let objevilo vnitřní jádro Země?

 

Video: EGU GIFT2018: When did the Earth's magnetic field start?4

 

Literatura

University of Rochester 25. 7. 2022.

Nature Communications 13: 4161.

Datum: 28.07.2022
Tisk článku

Související články:

Magnetické póly Země by se mohly překlopit. Co by následovalo?     Autor: Stanislav Mihulka (11.12.2018)
Na vnitřní jádro Země sněží železo     Autor: Stanislav Mihulka (21.12.2019)
Ze zemského jádra unikají těžké izotopy železa     Autor: Stanislav Mihulka (17.04.2020)
Roj sond Swarm zkoumá slábnoucí zemské magnetické pole     Autor: Stanislav Mihulka (28.05.2020)
Vnitřní jádro Země zřejmě tvoří zvláštní superionická slitina železa     Autor: Stanislav Mihulka (12.02.2022)



Diskuze:

Anortozit-magnetická hornina

Jaroslav Valenta,2022-07-29 12:03:05

Citace http://www.geology.cz/aplikace/encyklopedie/term.pl?anortozit
Anortozit je plulonická hornina bělavé až šedé barvy, složená z více než 90 % bazických plagioklasů (labradorit, bytownit a anortit); přibýváním Fe-Mg minerálů přechází anortozit v leukokratní gabro. Žilné nebo výlevné ekvivalenty anortozitu nejsou známé. Anorlozity tvoří masívy různého tvaru (o rozloze až 30 000 km2) nebo vrstevnaté komplexy (zvláště hojné na Měsíci) konec citace.

Anortozit je hornina, ve které můžeme najít stopy magnetismu z dob počátku vzniku magnetického pole Země. Pokud hornina prodělala rekrystalizaci, magnetické stopy jsou výraznější.
Rekrystalizací se rozumí ohřev horniny na teplotu blízkou teplotě tavení horniny a následné prudké ochlacení.
To je podobné, jako když ohřejete ocel určitého složení na vyskou teplotu a hodíte ji do vody. Ocel se zakalí. Vznikne tvrdá martenzitická struktura, která reaguje na magnet více než ocel měkká.
Země po svém vzniku před 4,5 milardy let neměla žádné geomagnetické pole, stejně jako ho nemají ostatní terestické planety /Merkur, Venuše a Mars / naší Sluneční soustavy.
Před 1,250 miliardy let Země prodělala delší časové impaktní období, kdy byla bombardována velikými kusy suchého ledu z vesmíru. Suchý led je pevná fáze CO2, kterého bylo ve vesmíru dostatek.
Dopadem tělesa se uvolnila jeho kinetická energie, která roztavila horninu v místě dopadu a následně sublimace suchého ledu způsobila její prudké ochlazení. Hornina prodělala rekrystalizaci a stala se magneticky citlivější.
Zemi tehdy tvořil jediný kontinent Pangea.
Ze zeměpisné mapy vyčteme, že kusy ledu dopadaly v oblasti Jižní a Severní Ameriky a vytvořily tak pohoří Andy, Mexickou plošinu a Cordilery.
Hornina kolem zemského rovníku od 26° jižní rovnoběžky až po 26° severní rovnoběžky prodělala
rekrystalizaci dvojnásobnou, čímž se ještě zvětšila její citlivost na magnet.
To proběhlo před 900 miliony let a byl nastartován proces vzniku geomagnetického pole.
Magnetické pole Země sílí a život z vody se přesouvá na pevninu . Před 550 miliony let bylo geomagnetické pole plně funkční.
Toto není náhoda :
Na 26° jižní rovnoběžky se nachází oblast „ Jižní magnetické anomálie“ .
Družice přelétávající nad touto oblastí musí vypínat své přístroje, aby nedošlo k jejich porušení, protože magnetické pole Země je zde narušeno.
Na 26° severní rovnoběžky se nachází oblast „ Bermudského trojúhelníku “, o kterém panují různé teorie.
Vysvětlení :Pokud bouřkové mraky, dostatečně velké, nabité statickou energií vodivě propojí
dvě hornaté oblasti tvořené právě anortozityckou horninou uvnitř Země, dojde k poruše magnetického pole v této oblasti. To se pak nazývá záhady Bermudského trojůhelníku.
Pokud se dobře podíváte na zeměpisnou mapu, můžete se dozvědět něco o vzniku Tibetské plošiny.

Odpovědět


Re: Anortozit-magnetická hornina

Z Z,2022-07-29 18:35:28

To je čo za divné fantazijné teórie?
Nejaká varianta "Glaciálnej kozmológie"?
Že pohoria vznikli dopadom zmrznutého CO2 - kde ste k takým teóriám prišli?
Bermudský trojuholník nie je žiadna vedecká "záhada" ale vyfantazírovaná záležitosť.
Stačí sa pozrieť na letecké a námorné linky.

Odpovědět


Re: Re: Anortozit-magnetická hornina

Jaroslav Valenta,2022-07-30 13:51:33

Ke všem katastrofám došlo ve velké bouři a neřízni počasí.
Nesmíte sledovat námořní linky za slunného dne. To se nic neděje.

Odpovědět


Re: Re: Re: Anortozit-magnetická hornina

E. Machalek,2022-07-30 22:25:04

Pane Valento, Vy svatá prostoto! Vždyť Vy o geologii nevíte s prominutím ani pord. Takové hovadiny tady nešiřte.

Odpovědět

zemské jádro nevzniklo skokově

Dagmar Gregorová,2022-07-29 06:59:27

Principiálně nemohlo. Při vniku planety vlivem vyšší teploty, k níž přispěly hojné dopady meziplanetárního zbytkového "smetí" (early a late bombardment) docházelo k výrazné gravitační diferenciaci - zemská kůra má 3 až téměř 5krát nižší hustotu než různé hloubky zemského jádra. Je to tlakem a složením. Vnitřní jádro se postupem, jak Země jako celek chladne, pomaloučku zvětšuje, ale jistě nevzniklo před půl miliardou let.
Pro pochopení jak se udržuje a proč se mění geomagnetické pole si najděte něco smysluplné pod heslem geomagnetické dynamo nebo geodynamo . Pro zvídavější doporučuji
The geodynamo for non-geophysicists (https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6404/ab8780)

na youtube asi tohle: https://youtu.be/I3zFeV24or8

Tento mechanismus není pro Zemi výjimečný, platí obecně pro planety - i Mars pravděpodobně měl své planetární pole, pokud mu fungoval efekt dynama. Ale vychladnutí utnulo k tomu nevyhnutné proudy horké jonizované hmoty ve vnějším jádru, které magnetické pole udržují.

Odpovědět


Re: zemské jádro nevzniklo skokově

Jaroslav Valenta,2022-07-29 12:32:04

Dobrý den,
Terstické planety měly po svém vzniku stejné výchozí podmínky.
Proč Mars vychladnul a Země ne.
Podívejme se na to obráceně.
Vznikem geomagnetického pole dochází ke zhušťování magnetických siločar uvnitř Země.
Magnetické siločáry se načítají a zhušťují a tím dochází k ohřevu vnějšího zemského jádra až do tekutého stavu. Tedy tak jak to známe dnes.
Tekuté vnější jádru vzniklo a je produktem geomagnetického pole Země.
Sčítání magnetických siločar závisí na smyslu rotace planety.
Planeta Venuše se točí obráceným směrem a tedy nagnetické siločáry se sčítají vně planety.
Proto má Venuše teplou atmosféru cca 500° C.
Není to skleníkový efekt, jak se všeobecně publikuje.

Odpovědět


Re: Re: zemské jádro nevzniklo skokově

Dagmar Gregorová,2022-07-29 17:09:29

Ad.: Proč Mars vychladnul a Země ne.
Objem Marsu je jenom 0,151 objemu Země a je o polovinu dál od Slunce...

Odpovědět


Re: Re: zemské jádro nevzniklo skokově

Z Z,2022-07-29 17:55:11

"Magnetické siločáry se načítají a zhušťují a tím dochází k ohřevu vnějšího zemského jádra až do tekutého stavu."

Magnetostatickým poľom nič nezohrejete, to by muselo byť silno premenlivé, teda už nie "statické".
Ak na kus ocele prilepíte hocikoľko magnetiek, teda vašimi slovami "zhuštíte siločáry", tak sa tým žiadne teplo generovať nezačne.

Odpovědět

Magnetické pole

Jiří Brtnický,2022-07-28 15:42:01

Velmi zajímavé, jaké dosud nepředpokládané události mohly mít vliv na podobu života na Zemi. Je možné, že kosmická radiace v období oslabení magnetického pole nahromadila množství mutací, které se zúročily v kambrické explozi. Asi nás čeká nejedno velké překvapení při dalších objevech.

Odpovědět

Magnetické pole vzniklo bez jíádra?

Florian Stanislav,2022-07-28 12:18:36

https://www.astro.cz/clanky/slunecni-soustava/k-prepolovani-magnetickeho-pole-zeme-dochazi-casteji-nez-jsme-mysleli.html
"Ze 437 nových vzorků geologové identifikovali celkem 78 obrácení polarity v průběhu 3 miliónů roků.
Z toho vyplývá udivující maximální frekvence 26 změn polarity magnetického pole Země (přepólování) za jeden milión roků. Dokonce i pouze při konzervativním počítání odebraných vzorků ukazujících výměnu polarity se odhad pohybuje stále kolem 15 převrácení polarity. Z nějakého důvodu tato intenzivní perioda magnetického přepólování poklesla v pozdějším období Kambria na pouhého 1,5 převrácení polarit za milión roků.
Z výzkumu vyplývá, že převrácení magnetického pole Země má proměnlivou frekvenci. Například v uplynulých 20 miliónech roků zemské magnetické póly změnily svoji polohu přibližně jednou za několik stovek tisíc roků. Poslední velké přepólování nastalo před 780 000 roků."
Komentář: Přepólování a tudíž i zeslabení magnetického pole je časté.

Wikipedie : Magnetické pole Země je možná starší než 4 miliardy let, ale vedou se debaty o tom, že mohlo vzniknout teprve před 3,5 miliardy let. K jeho udržování pravděpodobně hraje roli i působení Měsíce.

Takže vznik a dočasný zánik magnetického pole před 550 roky nemusí moc souviset s uvedeným vznikem zemského jádra před 550 miliony let.

Odpovědět

Nepředstavitelné

Martin Prokš,2022-07-28 11:12:53

Dobrý den,

Pro mě jako laika je nepředstavitelné, co se uvnitř Země za ty miliardy let děje. Kolik je Zemi jakožto kompaktní planetě, která se sformovala z mračna kamení a prachu? Cca 4,5 miliardy let?

A uvnitř Země je rotující horké tekuté jádro, které teče vůči pevným vrstvám obálky. Té energie co se maří a skrze plášť proniká formou tepla na povrch a vyzařuje. K tomu obří magnetické pole Země je další energetická ztráta. Změny hybnosti celé planety s tím související a určitě další. A to vše musí něco hnát - jaderné rozpady uvnitř. A přitom je to natolik vybalancované, že nedojde k lavinové reakci která by katastroficky rozlámala a roztavila povrch, ani k zániku jaderných rozpadů na marťanský způsob. Miliardy let v takovém měřítku. Pro mě jako laika nepředstavitelné.

Kolik takových náhod a jemně vyladěných mechanismů muselo nastat, aby na Zemi byl vůbec možný život? A kolik ještě aby měl šanci se rozvinout do vyšších suchozemských forem? A kolik aby vznikla inteligence? A vůbec aby náš vesmír byl tak nastavený aby něco takového vůbec umožnil?

Odpovědět


Re: Nepředstavitelné

Jan Rychtář,2022-07-29 14:38:31

Ano, skoro to vyžaduje stvořitele, co?
Na druhou stranu to lze brát opačně. Vzhledem k tomu,
že je náš Vesmír takto nastaven, umožňuje na planetě
Zemi život, jak ho známe.
A to ještě na krátké časové ose.
Vesmír je starý cca 14 miliard let.
Inteligentní život tak asi 100 000 let.
A jak dlouho si tu ještě budeme moct povídat
O jemném vyladění? 5tis,10 tis.let? Nebo míň?
Třeba o trochu víc. Co je to v porovnání s
časy, které Vesmír má za sebou a které ho čekají?

Odpovědět

Roman Madala,2022-07-28 08:34:18

Keďže superkontinent Pannotia sa rozpadla pred 550 mil. rokov, zdá sa, že rozpadávanie kontinentov na menšie celky magnetickému štítu prospieva.

Odpovědět


Re:

Jaroslav Valenta,2022-07-29 13:05:23

Pangea se začala dělit na jednotliné kontinenty až po vzniku geomagnetického pole.
Geomagnetické pole natavilo vnější zemské jádro a to se stalo tekuté.
Vznikají zemské desky, které plavou na vnějším zemském jádru. Jejich poloha je dána odstředivou silou rotace Země tak, aby odstřediví sily z rotace jednotlivých kontinentů byly vzhledem k ose rotace Země v rovnováze.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce







Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace