Палеомагнитологи разрешили давний спор

Ученые из Принстонского университета доказали, что в древности магнитное поле Земли имело структуру, аналогичную современной двухполюсной модели. Это подтверждает точность методов, которые геологи используют для реконструкции географии древних континентов на глобусе. Результаты могут привести к лучшему пониманию исторического движения материков, связанного с изменениями климата.

Изучив вулканические породы возрастом 1,1 млрд лет на северном берегу озера Верхнее, исследователи установили, что древнее магнитное поле Земли было геоцентрическим осевым диполем — по сути, большим стержневым магнитом в центре ядра, сориентированным вдоль оси вращения планеты. Ранее некоторые работы на этих же породах приводили к выводам о гораздо более сложной структуре поля с влиянием четырех или даже восьми полюсов, что ставило под сомнение современные модели суперконтинентов, основанные на палеомагнитных данных. Как указано в отчете, который будет опубликован в октябрьском номере Nature Geoscience, предыдущие попытки интерпретации были запутаны из-за быстрой миграции Североамериканского континента к экватору в далеком прошлом.

«В этой работе мы показываем, что магнитное поле Земли в прошлом было более стабильным, чем изначально считалось», — заявил Адам Малуф, доцент геонаук в Принстоне и соавтор статьи. Исследователи использовали крошечные магнитные минералы в вулканических породах, чтобы зафиксировать ориентацию геомагнитного поля в момент извержения лавовых потоков. Это позволило определить палеошироту их расположения и отследить, как магнитные полюса Земли «переворачивались» за эпохи. Команда изучила три таких инверсии, произошедших за несколько миллионов лет.

«Нам нужна была рабочая модель поведения геомагнитного поля в прошлом, чтобы говорить о том, как двигались плиты, с какой скоростью и как были сконфигурированы древние суперконтиненты», — пояснил Николас Суонсон-Хайселл, аспирант Принстона и первый автор статьи. По словам Малуфа, точное знание расположения континентов — ключ к пониманию климата любой эпохи, поскольку форма и местоположение материков влияют на океанические течения, глобальную среднюю температуру и ветровые режимы. Это, в свою очередь, помогает лучше понять современный климат и строить более точные прогнозы на будущее.

Подтверждение структуры магнитного поля того времени дает исследователям уверенность в изучении суперконтинента Родиния, существовавшего примерно 1–0,8 млрд лет назад. «Мы показываем, что опасения о сложном древнем поле были необоснованными — по крайней мере, 1,1 млрд лет назад — и что свидетельства сложного поля были артефактом способа отбора проб пород», — резюмировал Малуф.