Vijfhonderd vijfenzestig miljoen jaar geleden verdween het aardmagnetische veld bijna.
Maar een geologisch fenomeen heeft het misschien gered, suggereert een nieuwe studie. De toenmalige vloeibare kern van de aarde begon waarschijnlijk rond die tijd te stollen, wat het veld versterkte, meldde de groep gisteren (28 januari) in het tijdschrift Nature Geoscience. Dit is belangrijk omdat het magnetische veld onze planeet en haar bewoners beschermt tegen schadelijke straling en zonnewinden - stromen van plasmadeeltjes die onze kant op worden geworpen door de zon.
Wetenschappers ontdekten hoe de kern van onze planeet toen was door te kijken naar kristallen ter grootte van zandkorrels.
Ze namen monsters op van plagioclase en clinopyroxeen - mineralen die 565 miljoen jaar geleden werden gevormd - in wat nu Oost-Quebec, Canada is. Deze monsters bevatten minuscule magnetische naalden van ongeveer 50 tot 100 nanometer groot, die zich in gesmolten gesteente op dat moment in de richting van het magnetische veld oriënteren.
'Die kleine magnetische deeltjes zijn ideale magnetische recorders', zegt co-auteur John Tarduno, voorzitter van de afdeling Aard- en milieuwetenschappen en professor aan de Universiteit van Rochester in New York. 'Als ze afkoelen, vergrendelen ze een record van het magnetische veld van de aarde dat miljarden jaren in stand wordt gehouden.'
Dus door de kristallen in een magnetometer te steken, konden de onderzoekers erachter komen dat de lading van de deeltjes erg laag was. In feite was 565 miljoen jaar geleden het magnetische veld van de aarde meer dan 10 keer zwakker dan wat het nu is - het zwakste ooit gedocumenteerd.
Verder toonden de metingen aan dat de frequentie van de omkeringen van de noord- en zuidpool zeer hoog was. Dit alles suggereert dat "het veld was buitengewoon ongebruikelijk, "vertelde Tarduno aan WordsSideKick.com." We waren op dit kritieke punt waar de dynamo bijna volledig instortte. "(De geodynamo is het proces dat het magnetische veld in stand houdt en laat groeien.)
Maar toen kreeg de geodynamo opnieuw een kickstart - vanuit de kern van onze planeet.
In de vroege jaren van de aarde was de kern helemaal vloeibaar. Maar op een gegeven moment - de schattingen variëren van 2,5 miljard jaar tot 500 miljoen jaar geleden - begon ijzer af te koelen en te bevriezen tot een vaste laag in het midden van de planeet. Terwijl de binnenkern stolde, werden lichtere elementen zoals silicium, magnesium en zuurstof in de buitenste, vloeibare laag van de kern geschopt, waardoor een beweging van vloeistof en warmte ontstond die convectie wordt genoemd. Deze beweging van vloeistof in de buitenste kern hield geladen deeltjes in beweging, waardoor een elektrische stroom ontstond, die op zijn beurt een magnetisch veld creëerde.
Deze convectie drijft en behoudt het magnetische veld zelfs vandaag nog. De innerlijke kern van de aarde blijft stollen en zal dat de komende miljarden jaren blijven doen.
De onderzoekers 'presenteren intrigerende paleomagnetische metingen' die suggereren dat een zwakke geodynamo 565 miljoen jaar geleden bestond, wat betekende dat de kern volledig vloeibaar was, schreven Peter Driscoll, een aarde- en planeetwetenschapper bij de Carnegie Institution for Science in Washington, DC, die geen onderdeel van het onderzoek, in een commentaar dat de studie vergezelde. Als hun theorie klopt, 'is de innerlijke kern misschien net op het nippertje ontstaan om de geodynamo op te laden en het magnetische schild van de aarde te redden'.
Kort na deze tijd vond de Cambrische explosie plaats en verschenen er complexe dieren over de hele planeet. 'Men kan speculeren - en er zijn speculaties geweest - dat een zwakker magnetisch veld een relatie kan hebben met deze evolutionaire gebeurtenissen', zei Tarduno. Dat komt omdat een zwakker veld mogelijk meer straling doorlaat, wat DNA-schade en hogere mutatiesnelheden kan veroorzaken, wat op zijn beurt kan hebben geleid tot meer soorten die zich ontwikkelen.
Maar dit is slechts speculatie, zei Tarduno. Wanneer het magnetische veld van de aarde een beetje verzwakt tijdens gebeurtenissen zoals magnetische omkeringen (waarbij de noord- en zuidpool omslaan), is er bijvoorbeeld geen bewijs dat soorten worden aangetast, voegde hij eraan toe.
