Livet på jorden:Hvorfor vi kan have månerne nu hedengangne ​​magnetfelt at takke for det

En planets beboelighed afhænger af mange faktorer. Den ene er eksistensen af ​​et stærkt og langvarigt magnetfelt. Disse felter genereres tusindvis af kilometer under planetens overflade i dens flydende kerne og strækker sig langt ud i rummet – hvilket beskytter atmosfæren mod skadelig solstråling.

Uden et stærkt magnetfelt, en planet kæmper for at hænge på en åndbar atmosfære - hvilket er dårlige nyheder for livet, som vi kender det. En ny undersøgelse, udgivet i Science Advances, antyder, at månens nu uddøde magnetfelt kan have været med til at beskytte vores planets atmosfære, da livet dannedes for omkring 4 milliarder år siden.

I dag, Jorden har et stærkt globalt magnetfelt, der beskytter atmosfæren og satellitter i lavt kredsløb mod hård solstråling. I modsætning, månen har hverken en åndbar atmosfære eller et globalt magnetfelt.

Globale magnetfelter genereres af smeltet jerns bevægelse i kernerne af planeter og måner. At holde væsken i bevægelse kræver energi, såsom varme fanget i kernen. Når der ikke er tilstrækkelig energi, feltet dør.

Uden et globalt magnetfelt, de ladede partikler fra solvinden (stråling fra Solen), der passerer tæt på en planet, genererer elektriske felter, der kan accelerere ladede atomer, kendt som ioner, ud af atmosfæren. Denne proces sker i dag på Mars, og den mister ilt som et resultat - noget, der er blevet direkte målt af Mars-atmosfæren og flygtig evolution (Maven) mission. Solvinden kan også kollidere med atmosfæren og banke molekyler ud i rummet.

Maven-holdet vurderer, at mængden af ​​ilt, der er tabt fra Mars-atmosfæren gennem dets historie, svarer til den mængde, der er indeholdt i et globalt lag af vand, 23 meter tyk.

Undersøger gamle magnetfelter

Den nye forskning undersøger, hvordan Jordens og månens tidlige felter kan have interageret. Men at undersøge disse gamle marker er ikke let. Forskere stoler på gamle klipper, der indeholder små korn, der blev magnetiseret, da klipperne blev dannet, gemmer retningen og styrken af ​​magnetfeltet på det tidspunkt og sted. Sådanne sten er sjældne, og udvinding af deres magnetiske signal kræver omhyggelig og delikat laboratoriemåling.

Sådanne undersøgelser har, imidlertid, afsløret, at Jorden har genereret et magnetfelt i mindst de sidste 3,5 milliarder år, og muligvis så langt tilbage som 4,2 milliarder år, med en middelstyrke lidt over halvdelen af ​​nutidsværdien. Vi ved ikke meget om, hvordan feltet opførte sig tidligere end det.

Derimod Månens felt var måske endda stærkere end Jordens for omkring 4 milliarder år siden, før den brat faldt til en svag felttilstand for 3,2 milliarder år siden. På nuværende tidspunkt lidt er kendt om strukturen eller tidsvariabiliteten af ​​disse gamle marker, selvom.

En anden kompleksitet er samspillet mellem de tidlige månefelter og geomagnetiske felter. Det nye papir, som modellerede samspillet mellem to magnetfelter med nordpoler enten justeret eller modsat, viser, at vekselvirkningen udvider området af nær-jordens rum mellem vores planet og Solen, der er afskærmet fra solvinden.

Den nye undersøgelse er et interessant første skridt mod at forstå, hvor vigtige sådanne effekter ville være, når de beregnes i gennemsnit over en månebane eller de hundreder af millioner af år, der er vigtige for at vurdere planetarisk beboelighed. Men for at vide det med sikkerhed har vi brug for yderligere modellering og flere målinger af styrkerne af Jorden og månens tidlige magnetfelter.

Hvad mere er, et stærkt magnetfelt garanterer ikke den fortsatte beboelse af en planets atmosfære - dens overflade og dybe indre miljøer betyder også noget, ligesom påvirkninger fra rummet. For eksempel, Solens lysstyrke og aktivitet har udviklet sig over milliarder af år, og det samme har solvindens evne til at fjerne atmosfærer.

Hvordan hver af disse faktorer bidrager til udviklingen af ​​planetarisk beboelighed, og deraf livet, er stadig ikke helt forstået. Deres natur og hvordan de interagerer med hinanden vil sandsynligvis også ændre sig over geologiske tidsskalaer. Men heldigvis den seneste undersøgelse har tilføjet endnu en brik til et allerede fascinerende puslespil.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.