Ældste magnetiske rekord i solsystemet opdaget i en meteorit

Forskere har fundet ud af, at et jernholdigt mineral kaldet støvet olivin, til stede i meteoritter, bevarer en registrering af magnetfeltet fra det tidlige solsystem for omkring 4,6 milliarder år siden. Resultaterne er overraskende, da magnetismen i støvet olivin er uensartet, og ikke-ensartede magnetiske materialer har tidligere været antaget at være dårlige magnetiske optagere. Opdagelsen kan føre til ny indsigt i, hvordan solsystemet blev dannet - ved hjælp af magnetiske felter - fra en protoplanetarisk skive.

Forskerne, Jay Shah og medforfattere fra Storbritannien, Tyskland, og Norge, har udgivet et papir om opdagelsen af ​​den ældste magnetiske rekord i et nyligt nummer af Naturkommunikation .

"Vores undersøgelse viser, at magnetfelter, der var til stede under fødslen af ​​vores solsystem, er troværdigt indeholdt i meteoritprøver, som vi har i vores samlinger, "Fortalte Shah Phys.org . "Med en bedre forståelse af disse komplekse magnetiseringsstrukturer, vi kan få adgang til disse magnetfeltoplysninger, og udlede, hvordan vores solsystem udviklede sig fra en støvskive til det planetsystem, vi ser i dag. "

Inden for paleomagnetisme, hovedformålene med undersøgelsen er gamle sten og andre materialer, som, da de afkøledes under deres dannelse, erhvervet en termoremanent magnetisering bibragt af de magnetiske felter, der var til stede på det tidspunkt. Ved at studere disse magnetiske materialer, forskere kan finde spor om, hvilke slags magnetiske felter der fandtes i det tidlige solsystem.

Som forskerne forklarer i deres papir, den underliggende hypotese i paleomagnetisme er Néels enkeltdomæne -teori, som forudsiger, at ensartet magnetiserede korn kan bevare deres magnetiske tilstande over geologiske tidsskalaer. Imidlertid, Néels teori siger intet om ikke-ensartet magnetiserede korn, som er den mest udbredte form for magnetisme, der findes i klipper og meteoritter. Selvom noget forskning har antydet, at uensartede magnetiseringstilstande ikke bevarer deres magnetisering særlig godt, spørgsmålet har været ubesvaret indtil nu.

Den nye undersøgelse viser, for første gang, at jern med ikke-ensartede magnetiseringstilstande kan beholde magnetiske optagelser fra mere end 4 milliarder år siden. For at vise dette, forskerne brugte banebrydende billeddannelsesteknikker (nanometrisk magnetisk billeddannelse og elektron-holografi uden for aksen) til at studere de magnetiske korn i støvet olivin, som er et par hundrede nanometer i størrelse.

I test, forskerne opvarmede kornene over 300 ° C, den højeste temperatur, som disse meteoritter ville have oplevet siden dannelsen for 4,6 milliarder år siden, og observerede, at kornene bevarer deres magnetiske tilstande. Da de termiske afslapningstider ved denne temperatur er længere end solsystemets alder, resultaterne indikerer kraftigt, at den termoremanente magnetisering, der blev givet under deres dannelse, har været stabil i dag.

Forskerne forventer, at resultaterne vil føre til en bedre forståelse af magnetfeltet i det tidlige solsystem, og endda hvordan solsystemet opstod.

"Jeg håber, at denne undersøgelse kan skabe en bedre forståelse af komplekse magnetiseringsstrukturer, der vil resultere i mere sofistikerede analyser af gamle magnetfelter i hele solsystemet, inklusive dem på jorden, " sagde Shah.

© 2018 Phys.org