Forskare har funnit att ett järninnehållande mineral som kallas dammigt olivin, närvarande i meteoriter, behåller ett register över magnetfältet från det tidiga solsystemet för cirka 4,6 miljarder år sedan. Resultaten är förvånande, eftersom magnetismen i dammig olivin är ojämn, och icke-enhetliga magnetiska material har tidigare ansetts vara dåliga magnetiska inspelare. Upptäckten kan leda till ny inblick i hur solsystemet - med hjälp av magnetfält - bildades från en protoplanetär skiva.

Forskarna, Jay Shah och medförfattare från Storbritannien, Tyskland, och Norge, har publicerat ett papper om upptäckten av den äldsta magnetiska posten i ett nyligen utgåva av Naturkommunikation .

"Vår studie visar att magnetfält som var närvarande under födelsen av vårt solsystem finns trovärdigt i meteoritprover som vi har i våra samlingar, "Berättade Shah Phys.org . "Med en bättre förståelse av dessa komplexa magnetiseringsstrukturer, vi kan komma åt denna magnetfältinformation, och härled hur vårt solsystem utvecklades från en dammskiva till det planetsystem vi ser idag. "

Inom paleomagnetism, huvudstudierna är gamla stenar och andra material som, när de svalnade under sin bildning, förvärvade en termoremanent magnetisering som förmedlades av de magnetiska fälten som fanns närvarande. Genom att studera dessa magnetiska material, forskare kan hitta ledtrådar om vilka typer av magnetfält som fanns i det tidiga solsystemet.

Som forskarna förklarar i sin artikel, den underliggande hypotesen inom paleomagnetism är Néels enkeldomänsteori, som förutspår att enhetligt magnetiserade korn kan behålla sina magnetiska tillstånd över geologiska tidsskalor. Dock, Néels teori säger ingenting om ojämnt magnetiserade korn, som är den vanligaste formen av magnetism som finns i stenar och meteoriter. Även om viss forskning har föreslagit att icke-enhetliga magnetiseringstillstånd inte behåller sin magnetisering särskilt bra, frågan har varit obesvarad tills nu.

Den nya studien visar, för första gången, att järn med ojämna magnetiseringstillstånd kan behålla magnetiska inspelningar från mer än 4 miljarder år sedan. För att visa detta, forskarna använde avancerad bildteknik (nanometrisk magnetisk avbildning och elektronaxelholografi utanför axeln) för att studera magnetkornen i dammig olivin, som är några hundra nanometer stora.

I tester, forskarna värmde kornen över 300 ° C, den högsta temperatur som dessa meteoriter skulle ha upplevt sedan de bildades för 4,6 miljarder år sedan, och observerade att kornen behåller sina magnetiska tillstånd. Eftersom de termiska avslappningstiderna vid denna temperatur är längre än solsystemets ålder, resultaten indikerar starkt att den termoremanenta magnetiseringen som åstadkommits under deras bildning har förblivit stabil än idag.

Forskarna förväntar sig att resultaten kommer att leda till en bättre förståelse av magnetfältet i det tidiga solsystemet, och även hur solsystemet uppstod.

"Jag hoppas att denna studie kan driva en bättre förståelse av komplexa magnetiseringsstrukturer som kommer att resultera i mer sofistikerade analyser av gamla magnetfält i hela solsystemet, inklusive dem på jorden, "Sa Shah.

© 2018 Phys.org