magnetischveld

Het magnetisch veld – dat van cruciaal belang is voor het leven op aarde – zou zeker vier miljard jaar oud zijn.

Enkele jaren geleden schatten onderzoekers de leeftijd van het magnetisch veld van de aarde. Ze kwamen uit op 3.45 miljard jaar. Maar er moeten meer kaarsjes op de taart, zo stellen onderzoekers nu. Het magnetisch veld van onze planeet zou zeker 4 miljard jaar oud zijn.

Schild voor de atmosfeer
De leeftijd van het magnetisch veld van de aarde doet ertoe. Simpelweg omdat het magnetisch veld van de aarde ertoe doet. Het magnetisch veld voorkomt dat de zonnewind – bestaande uit geladen deeltjes afkomstig van de zon – de aarde ontdoet van haar atmosfeer en water. “Een krachtig magnetisch veld is een schild voor de atmosfeer,” legt onderzoeker John Tarduno uit. “Dat is belangrijk voor het behoud van de leefbare omstandigheden op aarde.”

Platentektoniek en het magnetisch veld van de aarde
Het magnetisch veld van de aarde wordt gegenereerd door kolkend vloeibaar ijzer in de kern van onze planeet en kan alleen standhouden als het binnenste deel van de planeet warmte afgeeft. Momenteel wordt die afgifte van warmte mede mogelijk gemaakt door de platentektoniek die hitte van het binnenste deel van de planeet naar het oppervlak verplaatst. Door vast te stellen wanneer het magnetisch veld van de aarde ontstond, kunnen we wellicht ook achterhalen wanneer de platentektoniek startte en hoe onze planeet er – in tegenstelling tot andere planeten – in slaagde om uit te groeien tot een aangename plaats voor leven.

Mineralen
Om de leeftijd van het magnetisch veld van de aarde te achterhalen, kunnen we kijken naar magnetische mineralen zoals magnetiet. Wanneer gesmolten gesteente met daarin deze mineralen stolt, wordt de locatie van de magnetische polen van de aarde opgeslagen. De oudste magnetische mineralen kunnen ons dus meer vertellen over de richting en kracht van het magnetisch veld van de aarde. Daar moet echter wel een kanttekening bij worden geplaatst: wanneer onderzoekers op dergelijke oude gesteenten stuiten, moeten ze zich ervan verzekeren dat deze in de tussentijd niet opnieuw aan grote warmte zijn blootgesteld, waardoor er een ‘reset’ heeft plaatsgevonden en informatie over de richting en kracht van het oude magnetische veld vervangen is door informatie over de richting en kracht van het magnetische veld op het moment dat de steen opnieuw vloeibaar werd.

Zirkoonkristallen
Onderzoekers hebben nu in stokoude zirkoonkristallen in het westen van Australië magnetiet ontdekt. Eerst moesten de onderzoekers vaststellen dat de mineralen ook echt het verhaal vertelden van miljarden jaren geleden. Zo’n 2,6 miljard jaar geleden werd dit deel van de aarde namelijk nog aan temperaturen van 475 graden Celsius blootgesteld en het was dus goed mogelijk dat de informatie over het magnetisch veld die eerder in de kristallen was opgeslagen in die tijd gewist was en vervangen werd door informatie over het magnetisch veld zoals dat er 2,6 miljard jaar geleden uitzag. “Als de magnetische informatie gewist zou zijn, zou de richting van het magnetisch veld in alle kristallen hetzelfde zijn,” vertelt Tarduno. Maar dat bleek niet het geval te zijn. Het onderzoek bewijst dat de aarde zeker vier miljard jaar geleden al een magnetisch veld had dat gegenereerd werd door de kern van de aarde. Het suggereert bovendien dat er toen al sprake was van platentektoniek (zie kader).

Het onderzoek kan helpen verklaren waarom de aarde vandaag de dag drukbevolkt is, terwijl een planeet zoals bijvoorbeeld Mars dat niet is. Wetenschappers denken dat Mars toen deze ontstond ook een magnetisch veld had, maar dat na vier miljard jaar kwijtraakte. Hierdoor heeft de planeet geen magnetisch veld dat de atmosfeer beschermt en is de atmosfeer heel dun.