Opgesloten kristallen verraden ouderdom
De aarde bestaat uit meerdere lagen. De buitenste laag is de korst, waar leven voorkomt. Onder ons ligt de mantel, de dikste laag van de aarde.
Dan volgt de gesmolten buitenkern, en ten slotte de vaste binnenkern.
In de buitenkern kolkt vloeibaar ijzer rond, waardoor elektrische stromen ontstaan die het aardmagnetisch veld opwekken (geodynamica).
Geologen worstelen al jaren met de vraag hoe het magnetisch veld en de aardkern zijn veranderd, omdat het magnetisch veld niet rechtstreeks te meten is.
De diepe ligging van de kern en de extreme temperaturen maken dat onmogelijk.
Gelukkig bevatten mineralen die opstijgen naar het aardoppervlak kleine magnetische deeltjes. Doordat ze vanuit hun vloeibare vorm snel zijn afgekoeld, zijn ze opgesloten in de richting en intensiteit van het magnetisch veld.
Om de ouderdom en groei van de binnenkern te bepalen, gebruikten de onderzoekers een CO2-laser en een geavanceerd meetapparaat: een superconducting quantum interference device.
Hiermee konden ze een groep aluminiumsilicaatmineralen, zogeheten veldspaatkristallen, analyseren. Deze komen voor in het magnetische dieptegesteente anorthosiet.
De kristallen zijn perfect om magnetisme op te nemen, want ze hebben kleine magnetische naaldjes in zich.
De belangrijke binnenkern
Doordat het magnetisme opgesloten zat in deze kristallen, konden de onderzoekers zien dat het aardmagnetisch veld zich 550 miljoen jaar terug snel begon te vernieuwen, nadat het 15 miljoen jaar daarvoor sterk was afgenomen.
Bij het herstel werd de vaste kern van de aarde gevormd, die de buitenkern oplaadde en het magnetisch veld weer sterk maakte.
De metingen zeggen niet alleen iets over het verleden en de toekomst van de aarde, maar ook over hoe andere planeten een magnetisch schild kunnen vormen om eventueel leven tegen straling te beschermen.
Zo denken de onderzoekers dat Mars ooit blauwe zeeën had en een magnetisch veld dat leek op dat van de aarde. Maar dit veld verdween, waardoor de planeet kwetsbaar werd voor zonnewinden, die het oppervlak uitdroogden.
De studie toont dus aan dat er voor leven een groeiende binnenkern nodig is die het magnetisch veld van een planeet in stand houdt.