Любопытное исследование провели американские и канадские геологи, которым удалось составить картину магнитного поля Земли в древности благодаря ряду находок. Они отобрали в Квебеке образцы плагиоклаз и клинопироксена, которые были образованы 565 миллионов лет назад. Эти образцы содержат крошечные магнитные иглы размером от 50 до 100 нанометров, которые в расплавленной породе ориентируются по линиям магнитного поля, которое было в момент застывания пород. По сути, они являются магнитными регистраторами, застывшими во времени.
Изучив параметры этих пород, ученые отметили, что 565 миллионов лет назад магнитное поле Земли было слабее нынешнего в 10 раз. Также измерения показали, что частота смены полюсов была очень высокой, что тоже говорит о нестабильности поля в целом. Однако полмиллиарда лет назад что-то запустило магнитное поле Земли с новой силой – это было само ядро планеты. На первом этапе существования ядро Земли было жидким, но в какой-то момент – оценки геологов расходятся от 2,5 млрд до 500 млн лет назад – железо в ядре стало затвердевать, формируя в центре более плотное ядро.
По мере затвердевания внутреннего ядра более легкие элементы, такие как кремний, магний и кислород, вытеснялись во внешний еще жидкий слой ядра, создавая конвективные потоки. Это движение во внешнем ядре поддерживало перемещение заряженных частиц, которые и создают магнитное поле. Этот процесс управляет и поддерживает магнитное поле и сейчас. Процесс укрепления внутреннего ядра займет еще миллиарды лет.
Нынешняя находка ученых показывает, что с большой долей вероятности 565 миллионов лет назад ядро было полностью жидким и генерация магнитного поля замедлялась с сокращением конвекции, однако затвердевание внутреннего ядра перезапустило процесс и сформировало нынешнее магнитное поле. Кстати, вскоре после этого возник Кембрийский взрыв, и на планете появились сложные организмы.
Авторы исследования не берутся утверждать, что эти события связаны, однако можно предполагать, что более слабое магнитное поле может иметь отношение к эволюционным событиям. Оно могло пропускать гораздо больше радиации, приводившей к нарушениям в структуре ДНК и более частым мутациям, что и увеличило резко число видов. Впрочем, исследователи также отмечают, что незначительное ослабевание магнитного поля, например, при смене полюсов не приводило к конкретным изменениям видов живых организмов. По крайней мере, таких доказательств пока не найдено.