Godt 5.000 kilometer under vores fødder hvirvler flydende jern rundt om en fast kerne, som danner Jordens beskyttende magnetfelt.
Selvom du ikke kan se magnetfeltet med det blotte øje, så skal du blot se på billeder af Mars’ overflade for at få en idé om, hvordan Jorden ville se ud uden dette solvindsskjold, som beskytter os mod stråling.
For omkring 565 millioner år siden faldt magnetfeltets styrke på Jorden pludseligt med 10 procent i forhold til i dag.
På forunderlig vis fik Jorden magnetfeltet tilbage på sporet, lige før planeten eksploderede med flercellet liv.
Forskere fra University of Rochester i USA har i et nyt studie udgivet i Nature Communications påvist, at Jorden genvandt sit stærke magnetfelt på blot få millioner år.
På samme tid dannede Jorden sin faste indre kerne. Derfor mener forskerne, at kernedannelsen er den direkte årsag til fornyelsen af magnetfeltet.
Vestkanten af Endeavour Crater på Mars taget af NASA's Mars Exploration Rover Opportunity. Jorden var tæt på se sådan ud for 565 millioner år siden, da planetens magnetfelt faldt i styrke. Heldigvis genoprettedes magnetfeltet, og liv kunne trives.
Låste krystaller afslører alder
Jorden er sammensat af forskellige lag. Groft skitseret befinder skorpen sig yderst på planeten, hvor liv befinder sig. Under os ligger kappen, som er Jordens tykkeste lag.
Derefter kommer den smeltede ydre kerne, og så til sidst den indre faste kerne.
I en proces kaldet geodynamik hvirvler flydende jern rundt i den ydre kerne, som forårsager elektriske strømme, der igen skaber Jordens magnetfelt.
Geologer har i mange år haft svært ved at finde ud af, hvordan Jordens magnetfelt og kerne har ændret sig, da de ikke direkte kan måle magnetfeltet.
Kernens dybe placering og dens ekstreme temperaturer umuliggør nærmere undersøgelser.
Heldigvis indeholder de mineraler, som stiger op til Jordens overflade, små magnetiske partikler. Fordi de hurtigt er blevet afkølet efter at have været i flydende form, er de låst fast i magnetfeltets retning og intensitet.
For at bestemme alderen og væksten i Jordens indre kerne brugte forskerne en CO2-laser og et avanceret måleapparat, der har et lige så avanceret navn – et superledende kvanteinterferensenhedsmagnetometer.
Med disse kunne de analysere en gruppe aluminiumsilikatmineraler kaldet feldspatkrystaller. Disse er fundet i klipper fra en magnetisk dybbjergart kaldet anorthosit.
Krystallerne er perfekte til at optage magnetisme, da de har små magnetiske nåle indeni sig.
Den vigtige indre kerne
Fordi magnetismen var låst fast i disse krystaller, kunne forskerne se, at Jordens magnetfelt for 550 millioner år siden hurtigt begyndte at forny sig efter næsten at være brudt sammen 15 millioner år tidligere.
Hastigheden dannede Jordens solide kerne, som genopladede den ydre kerne og genoprettede magnetfeltets styrke.
En illustration af magnetfeltets historie på Jorden. Først en illustration af Jorden uden en indre kerne med et svagt magnetfelt. Dernæst en illustration af en indre kerne, der begynder at vokse for omkring 550 millioner år siden. Til sidst en illustration af Jorden med en yderste og inderste indre kerne for omkring 450 millioner år siden. Ved de to sidste har Jorden genvundet sit stærke magnetfelt.
De nye målinger kan ikke kun sige noget om Jordens fortid og fremtid, men de kan også fortælle os noget om, hvordan andre planeter kan danne magnetiske skjolde, for at beskytte muligt liv mod stråling.
Forskerne mener, at Mars for eksempel engang havde blå have og et magnetfelt, der mindede om Jordens. Men magnetfeltet forsvandt og gjorde planeten sårbar over for solvinde, som efterlod en fuldstændig tør overflade.
Studiet viser derfor nødvendigheden af en voksende indre kerne, der kan opretholde en planets magnetfelt, for at liv kan trives.