Magnetické stopy ukryté v horninách vypovídají o tom, jak se v průběhu dějin měnilo zemské magnetické pole a jak se posouvaly kontinenty. Jenže existují období, kdy tento geologický záznam působí jako záhada. Nový výzkum vedený týmem z Yaleovy univerzity nyní přináší vysvětlení jedné z nich - takzvané ediakarské éry, staré zhruba 630 až 540 milionů let. V magnetických datech z této doby totiž vědci dlouho pozorovali divoké a chaotické výkyvy, které by naznačovaly, že se kontinenty pohybovaly nezvykle rychle po povrchu planety. Problém ale nebyl v pohybu kontinentů, nýbrž ve způsobu, jakým se chovalo tehdejší magnetické pole.
Tým vědců provedl detailní analýzu vrstev sopečných hornin z pohoří Antiatlas v Maroku. Výsledky přinesly dosud nejpřesnější údaje o směru a intenzitě magnetického pole i o datování jednotlivých změn. Ukázalo se, že posuny nastávaly někdy během pouhých několika tisíc let - nikoli milionů, jak se dříve předpokládalo. Nejpravděpodobnějším vysvětlením je, že magnetické pole Země tehdy fungovalo mimořádně nestabilně, nikoli že by se tektonické desky pohybovaly neobvykle rychle.
"Navrhujeme nový model zemského magnetického pole, který hledá strukturu v jeho proměnlivosti, místo aby ji považoval za náhodný chaos," vysvětluje geolog David Evans z Yaleovy univerzity. "Vyvinuli jsme novou metodu statistické analýzy ediakarských paleomagnetických dat, která by podle nás mohla být klíčem k vytvoření spolehlivých map tehdejších kontinentů a oceánů," dodává.
Nová data zároveň vylučují některé starší teorie, například hypotézu takzvaného "pravého putování pólů", podle níž by se celá zemská kůra a plášť posouvaly, zatímco póly by zůstaly na místě. Srovnáním se sedimentárními horninami, které se ukládaly po delší dobu než vzorky sopečné, vědci zjistili, že magnetické póly se v ediakaru ve skutečnosti výrazně neposouvaly.
Celkově tedy výzkum publikovaný v časopise Science Advances nabízí dosud nejlepší obraz o tom, jak se magnetické pole Země tehdy chovalo - zřejmě velmi nestálým a proměnlivým způsobem. A co tyto anomálie způsobilo? Podle autorů mohla svou roli sehrát i skutečnost, že zemské jádro se tehdy stále vyvíjelo a ještě nebylo plně ustálené.
Jak si představit takové magnetické stopy?
Magnetické stopy v horninách (odborně paleomagnetický záznam) jsou mikroskopické zbytky magnetického pole Země, které se do horniny "otiskly" v době jejího vzniku. Když například láva chladne po sopečné erupci, v jejím materiálu se nacházejí drobné krystaly minerálů obsahujících železo (např. magnetit). Tyto krystaly se při tuhnutí orientují podle směru aktuálního zemského magnetického pole - podobně jako střelka kompasu. Jakmile láva ztuhne, tato orientace se "zamkne" a zůstane v hornině navždy zachována.
Díky tomu vědci mohou zkoumat směr a sílu magnetického pole v době, kdy hornina vznikla, zjistit, kde se tehdy nacházely kontinenty, a dokonce vystopovat změny polarity (kdy se severní a jižní magnetický pól prohodí).
Podobné stopy se ukládají i v jemných vrstvách sedimentů, pokud tyto částice obsahují magnetické minerály, které se při usazování orientují podle pole.
Takže když vědci mluví o "magnetických stopách ukrytých v horninách", doslova čtou přírodní archiv magnetického pole - jakýsi "záznamník" starý stovky milionů let.
S rostoucí přesností analytických metod dokážeme z geologických záznamů stále lépe číst dějiny naší planety. Kromě pohybu hornin přes miliony let mohou tyto záznamy prozradit i to, kdy byla Země zasažena tělesy z vesmíru. Během ediakarského období se navíc objevily první složitější formy života - a planeta tehdy vypadala zcela jinak než dnes. Nové poznatky ukazují, že kontinenty se nechovaly podivně - ale magnetické pole Země ano. Tyto výsledky teď mohou posloužit jako důležitý základ pro další výzkum.
"Pokud se naše nové statistické metody ukážou jako spolehlivé, mohli bychom propojit starší a mladší období a vytvořit jednotný obraz vývoje tektonických desek napříč miliardami let: od nejstarších hornin až po současnost," uzavírá Evans.
Zdroj: science.org
