Låsta kristaller avslöjar ålder
Jorden består av olika lager. Enkelt förklarat ligger skorpan ytterst på planeten, där allt liv befinner sig. Under oss ligger manteln, som är jordens tjockaste lager.
Därefter kommer den smälta yttre kärnan och till sist den inre fasta kärnan.
I en process kallad geodynamik virvlar flytande järn runt i den yttre kärnan, som orsakar elektriska strömmar, som i sin tur skapar jordens magnetfält.
Geologer har i många år försökt, men inte lyckats med att komma underfund med hur jordens magnetfält och kärna har förändrats, eftersom de inte har kunnat mäta magnetfältet.
Kärnans djupa placering och dess extrema temperaturer omöjliggör närmare undersökningar.
Som tur är innehåller de mineraler som stiger upp till jordens yta små magnetiska partiklar. I och med att de snabbt har kylts ned efter att ha haft flytande form är de fastlåsta i magnetfältets riktning och intensitet.
För att avgöra åldern och tillväxten i jordens inre använde forskarna en koldioxidlaser och en avancerad mätapparat som har ett lika avancerat namn – en supraledande kvantinterferensenhetsmagnetometer.
Med dem kunde de analysera en grupp aluminiumsilikatmineraler kallade fältspatkristaller. De hade hittat dem i stenar från en magnetisk djupbergart kallad anortosit.
Kristallerna är perfekta för att ta upp magnetism, eftersom de har små magnetiska nålar inuti.
Den viktiga inre kärnan
Eftersom magnetismen var fastlåst i kristallerna kunde forskarna se att jordens magnetfält för 550 miljoner år sedan började förnya sig efter att nästan ha gått förlorat 15 miljoner år tidigare.
Hastigheten bildade jordens solida kärna, som återuppladdade den yttre kärnan och återupprättade magnetfältets styrka.
De nya mätningarna kan inte säga något om jordens historia eller framtid, men de kan tala om hur andra planeter kan bilda magnetiska sköldar för att skydda eventuellt liv mot strålning.
Forskarna tror att Mars exempelvis en gång hade blå hav och ett magnetfält som påminde om jordens. Men magnetfältet försvann och gjorde planeten sårbar för solvindar, som lämnade planetens yta torrlagd.
Studien visar därför nödvändigheten av en växande inre kärna, som kan upprätthålla en planets magnetfält, för att liv ska kunna trivas.