Wetenschappers hebben – eindelijk – hard bewijs gevonden dat de leeftijd van het magnetisch veld van de aarde accuraat kan dateren. Niet alleen dat; uit dezelfde bewijsstukken blijkt hoe sterk het veld destijds geweest moest zijn.
Het was zeker niet makkelijk, maar het resultaat mag er zijn: er is eindelijk bewijs gevonden dat gebruikt kan worden om het magnetisch veld te dateren. Dit blijkt uit een recent onderzoek dat is uitgevoerd door wetenschappers uit Engeland. Voor dit onderzoek zijn ze afgereisd naar de Isua Supracrustal Belt in het zuidwesten van Groenland. De Isua Supracrustal Belt wordt ook wel de Isua Greenstone Belt genoemd en is tijdens vorige onderzoeken gedateerd als één van de oudste steenformaties ter wereld: ongeveer 3.7 miljard jaar oud. Hoofdonderzoeker Claire Nichols heeft meegewerkt aan het onderzoek. Ze laat weten: “Het was erg lastig om betrouwbare informatie te verkrijgen uit gesteente dat al zo oud is. Het was dan ook ontzettend tof om de eerste magnetische signaaltjes te zien tijdens de analyse in het lab naderhand. We proberen uiteindelijk meer te weten te komen over de periode waarin er voor het eerst leven op het oppervlak van de aarde verscheen – en welke rol het magnetisch veld hierin speelde. Deze ontdekking vormt een belangrijke stap voorwaarts in dat proces.” Het onderzoek is gepubliceerd in het blad Journal of Geophysical Research Solid Earth.
Kleine magneten
Voor het onderzoek hebben de wetenschappers dus stenen onderzocht uit Groenland. Deze stenen beschikken over meerdere lagen ijzerdeeltjes die duidelijk zichtbaar zijn. Deze ijzerdeeltjes bevatten ongelofelijk kostbare informatie: op het moment dat ijzerdeeltjes héél warm worden gaan ze zich gedragen als kleine magneetjes, waardoor ze vaak de sterkte en de richting van het magnetisch veld kopiëren. Dit is dan ook de kern van het harde bewijs: door deze informatie uit te lezen in een lab is uiteindelijk ontdekt wat de toestand was van het magnetisch veld ten tijde dat de Isua Supracrustal Belt werd gevormd; oftewel 3.7 miljard jaar geleden. Uit deze resultaten blijkt dat het magnetisch veld vroeger ongeveer een kracht had van 15 microtesla. Volgens de wetenschappers is dit vergelijkbaar met de huidige kracht van het magnetisch veld, die uitkomt op ongeveer 30 microtesla.
Zonnewind
De resultaten van het onderzoek zijn significant vanwege meerdere redenen. Ten eerste zijn de resultaten opzienbarend, omdat hieruit blijkt dat het magnetisch veld veel ouder is dan eerder werd gedacht. Het is hierbij erg verrassend dat de kracht van het magnetisch veld 3,7 miljard jaar geleden redelijk vergelijkbaar was met de kracht die het magnetisch veld vandaag de dag heeft.
Gedetailleerder
Het is niet voor het eerst dat wetenschappers de leeftijd van het aardmagnetisch veld en de kracht die het aardmagnetisch veld in het verleden had, proberen vast te stellen. Maar vorige onderzoeken gebruikten vooral monsters van losse stenen en kristallen om meer te weten te komen over de leeftijd van het magnetisch veld. Voor dit onderzoek hebben de wetenschappers monsters gebruikt van een grotere steenformatie, waardoor de resultaten uiteindelijk betrouwbaarder worden.
Er zijn echter ook tal van andere redenen te noemen om aan te geven waarom de resultaten belangrijk zijn voor de wetenschap. Zoals Nichols eerder aangaf: uiteindelijk hopen de onderzoekers meer te weten te komen over de kracht en precieze rol van het magnetisch veld door de jaren heen. Het nieuwe onderzoek kan daarbij helpen. De wetenschappers wijzen hierbij bijvoorbeeld op het feit dat het magnetisch veld ons al heel lang braaf beschermt tegen gevaren van buitenaf, zoals kosmische straling en geladen deeltjes van de zon – ook wel de ‘zonnewind’ genoemd. Wetenschappers schatten echter dat het effect van de zonnewind op de aarde vroeger een stuk intenser was dan nu. Het hint er voorzichtig op dat het aardmagnetisch veld – dat 3,7 miljard jaar geleden dus ongeveer net zo sterk moet zijn geweest als nu – gaandeweg toch meer bescherming is gaan bieden aan het aardoppervlak. En dat zou de eerste dieren vervolgens de mogelijkheid hebben geboden om de oceanen – die ze eerder nodig hadden om zich beschermd te weten tegen de geladen deeltjes van de zon – te verlaten en op het land te gaan wonen.
Dynamo
Ten slotte is er ook nog een laatste belangrijke reden te noemen; het magnetisch veld kan ons meer leren over het ontstaan van de aarde. Het magnetisch veld ontstaat namelijk door een dynamo-effect dat wordt veroorzaakt door bewegingen van ijzerdeeltjes in de vloeibare buitenkern van de aarde, wat uiteindelijk elektriciteit genereert. Om dit effect gaande te houden, is er een harde binnenkern nodig, waarbij de gesmolten ijzerdeeltjes blijven bewegen door hun drijfkracht. Echter beschikte de aarde vroeger – toen deze nog maar net was gevormd – nog niet over een harde binnenkern, waardoor wetenschappers zich al geruime tijd afvragen of de aarde toen ook al beschikte over een magnetisch veld. Volgens de wetenschappers achter dit nieuwe onderzoek wijzen hun resultaten erop dat dit wel het geval was: ze vermoeden daarbij bovendien dat het mechanisme dat in die jonge jaren van de aarde achter de totstandkoming van een aardmagnetisch veld zat, net zo efficiënt werkte als de ‘dynamo’ die daar vandaag de dag voor verantwoordelijk is.
"Researchers find oldest undisputed evidence of Earth’s magnetic field" - UNIVERSITY OF OXFORD
Afbeelding bovenaan dit artikel: EvgeniyQ from Getty Images (via Canva Pro)
