新證據顯示地球磁場至少已有 37 億年歷史

關於地球磁場的最古老的明確證據表明，它是在地球存在的最初十億年內形成的。 這項新發現使我們更接近回答地球磁場是否可以追溯到其形成時期這一重要問題，如果不是，那麼它是在多久之後出現的。

這磁場圍繞地球並部分保護我們免受太陽輻射的物質被認為對於生命的形成和生存至關重要。 儘管我們知道像木星這樣的巨型行星可以擁有強大的磁場，關於它們對於岩石行星有多常見存在著許多爭論。 如果行星範圍內的磁場很少或通常很弱，則可能限制了銀河系中生命的廣泛出現，或至少是高級生命的出現。

這使得探索地球磁場的起源成為許多地質學家的首要任務，但這並不是一個容易回答的問題。 岩石可以保留它們形成的磁場的證據，但如果它們變得足夠熱以重新排列其中的鐵顆粒，則這些證據可能會丟失或改變。 然而現在，人們在地球上一些最古老的未改變的岩石中發現了線索。

伊蘇阿地殼帶代表了最早形成的大陸地殼物質，自那以後，它的部分區域相對未受到地質作用的影響而倖存下來。 對地質學家來說不幸的是，它位於西格陵蘭島，是地球上最難進行實地研究的地方之一。

與許多年輕的富鐵岩石一樣，伊蘇阿帶中的帶狀鐵地層揭示了它們形成的磁場的方向，並在某種程度上揭示了其形成的磁場強度。 磁鐵礦顆粒沿著磁場方向排列，就像現代條形磁鐵周圍的鐵屑一樣。 主要作者、牛津大學教授克萊爾·尼科爾斯 (Claire Nichols) 相信這些都是原創的，而不是後來在從酷熱事件中降溫時定向的。

“從如此古老的岩石中提取可靠的記錄非常具有挑戰性，當我們在實驗室中分析這些樣本時，看到原始磁信號開始出現真是令人興奮，” 尼科爾斯在發給 IFLScience 的電子郵件聲明中說。 “當我們嘗試確定地球上生命首次出現時古代磁場的作用時，這是向前邁出的非常重要的一步。”

地球磁場的年齡仍然受到質疑，部分原因是我們今天還不完全了解造成它的原因。 我們知道它是熔融外核運動的產物，其高鐵含量將對流變成發電機，而這些電流又是由內核凝固產生的。

然而，有足夠多的不確定細節，我們無法確信這種運動是否發生在固體核心形成之前。 尼科爾斯和同事研究的岩石表明他們確實做到了，因為內核幾乎肯定要年輕得多，可能比多細胞生命更晚近。 這些發現對於早期有多少熱量從地核逸出具有重要意義，這些熱量會推動地幔的上升流並促進火山活動。

伊蘇阿帶的東北部對於這個時代的岩石來說是不尋常的，也許是獨一無二的，因為它位於大陸地殼之上，厚度足以保護它免受那些使許多其他對應物加熱的活動的影響。 尼可斯和合著者的結論是，他們研究的片段在36.9 億年前的形成過程中達到了550°C (980°F)，但此後一直沒有超過380°C (720°F)，這使得磁性粒子排列原始。

該研究發表在地球物理研究雜誌：固體地球。