研究人員測(cè)量了在南非卡普瓦爾克拉通(Kaapvaal craton)所發(fā)現(xiàn)的一些特定巖石的磁場(chǎng)強(qiáng)度,普瓦爾克拉通地區(qū)的地質(zhì)可以追溯到30多億年前。然而,僅僅找到古老的巖石是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。據(jù)這項(xiàng)新研究的合著者、羅徹斯特大學(xué)的研究者約翰·塔都諾(John Tarduno)說:“尋找?guī)r石的過程適合用‘金發(fā)姑娘理論’(Goldilocks theory,形容不冷不熱,恰到好處的一種狀態(tài)。)來(lái)形容?!睅r石在形成時(shí),其里面的鐵礦物記錄下了地球磁場(chǎng)的強(qiáng)度與方向,但是如果巖石在后來(lái)的地質(zhì)過程中被加熱,它上面的這些信息也可能會(huì)丟失或者被改寫。塔都諾說:“我們必需找到一種剛好具有足夠的鐵來(lái)記錄磁場(chǎng)特征的巖石,但是鐵含量又不能太高,如果鐵含量過高,表明它曾經(jīng)受到過后來(lái)化學(xué)變化的影響。”南非的綠巖帶(Greenstone Belt)剛好有這種巖石:其中的石英晶體不到兩毫米長(zhǎng),根植于石英晶體中含鐵磁鐵礦為納米級(jí)大小。塔都諾說:“石英起到了完美的‘太空艙’的作用,它沒有受到后來(lái)事件的影響,但它里面包含有那些我們需要研究的鐵?!?/p>
塔都諾跟他的同事在2007年就已經(jīng)研究過類似的巖石,并且發(fā)現(xiàn)形成于32億年前的那種巖石具有的磁場(chǎng)強(qiáng)度為現(xiàn)今地球磁場(chǎng)強(qiáng)度的一半。塔都諾表示,使用一種專門設(shè)計(jì)的磁力計(jì)以及改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)技術(shù),研究團(tuán)隊(duì)在具有34.5億年歷史的巖石中檢測(cè)到了磁場(chǎng)信號(hào),這個(gè)磁場(chǎng)的強(qiáng)度處于現(xiàn)今地球磁場(chǎng)強(qiáng)度的50%到70%之間。塔都諾說:“當(dāng)我們思索生命的起源時(shí),有兩條線索需要追蹤,一條線索是水,但是同時(shí)必需要有一個(gè)磁場(chǎng)(另一條線索),因?yàn)榇艌?chǎng)可以保護(hù)大氣免受侵蝕以及水被完全蒸發(fā)?!彼a(bǔ)充說,今天的火星可能是干燥的,因?yàn)榛鹦窃谠缙诘臅r(shí)候失去了它的磁場(chǎng)。
為了確定這種早期磁場(chǎng)是否足以能夠阻擋住太陽(yáng)的輻射雨(rain ofradiation),研究團(tuán)隊(duì)必須要知道那個(gè)時(shí)期太陽(yáng)的狀況。天文學(xué)家通過對(duì)年輕的、類似太陽(yáng)的恒星的觀察值來(lái)推斷當(dāng)時(shí)地球所要面臨的太陽(yáng)風(fēng)強(qiáng)度。專家表示,年輕的太陽(yáng)可能比今天的太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)速度要快,這種快速的旋轉(zhuǎn)為一個(gè)強(qiáng)大的磁場(chǎng)提供了動(dòng)力,這個(gè)磁場(chǎng)使太陽(yáng)大氣加熱,激起了大量帶電粒子組成的太陽(yáng)風(fēng)的活動(dòng)。研究團(tuán)隊(duì)計(jì)算出,地球磁場(chǎng)抵消太陽(yáng)風(fēng)的臨界點(diǎn)距地球中心的距離大約僅為5個(gè)地球半徑,不到現(xiàn)今10.7個(gè)地球半徑的一半。34.5億年前從太陽(yáng)定期地抵達(dá)地球的輻射量,與現(xiàn)今最活躍的太陽(yáng)風(fēng)暴(solar storm)襲擊地球時(shí)的能力相當(dāng)。由太陽(yáng)風(fēng)與地球磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的北極光(auroraborealis),在當(dāng)時(shí)能夠在距現(xiàn)今的紐約市相當(dāng)?shù)木暥任恢脙?nèi)觀察到。
蘇格蘭圣安德魯斯大學(xué)(University of St. Andrews)天文學(xué)家莫伊拉·賈丁(Moira Jardine)表示,這項(xiàng)研究“能夠用于指導(dǎo)我們尋找其它有生命的行星?!碧煳膶W(xué)家以后可能將更多地關(guān)注從那些更年長(zhǎng)的、不太活躍的星體,或者尋找那些具有自己磁場(chǎng)的行星。迄今為止,盡管人們還沒有找到具有磁場(chǎng)的太陽(yáng)系外行星(extrasolar planet),賈丁和塔都諾仍然持很樂觀,塔都諾說:“磁場(chǎng)正是是我們需要考慮的另外一個(gè)參數(shù)?!?搜狐IT)
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