两组科学家的研究效果相反，地球磁场到底什么时候形成的？

澳大利亚西部杰克山远古露头挖掘出的微观矿物一直是地质研究的热点，因为它们似乎承载着地球磁场的痕迹，最早可追溯到42亿年前。这比先前认为磁场起源的时间早了快要10亿年，也险些回到了行星自己形成的时候。

只管这个起源故事可能很有趣，但麻省理工学院向导的研究小组现在发现了与之相反的证据。在一篇揭晓在《科学希望》杂志上的论文中，研究小组对同一种被称为锆石的晶体举行了研究，这些锆石都是从同一处露头中开采出来的。他们得出的结论是，他们收罗到的锆石作为古代磁场的记载者是不行靠的。

换句话说，关于地球磁场是否早于35亿年前就存在，现在尚无定论。

麻省理工学院地球、大气和行星科学系的考伊·博利纳说：“在35亿年前，还没有确凿的证据讲明存在磁场，纵然存在磁场，在杰克山锆石中也很难找到磁场的证据。”博利纳是这篇论文的第一作者。

地球的磁场被认为在使地球适合居住方面起着重要的作用。磁场不仅决议了指南针的偏向，而且还起到某种屏蔽作用，它能使太阳风偏转，否则太阳风可能会侵蚀大气层。

科学家们知道，今天地球的磁场是由地球液态铁心的凝固所驱动的。磁芯的冷却和结晶会搅动周围的液态铁，发生强大的电流，发生远至太空的磁场。这个磁场被称为地磁。

多条证据讲明，地球磁场至少存在于35亿年前。然而，人们认为，这颗行星的焦点在10亿年前才开始凝固，这意味着磁场在10亿年前一定是由其他机制驱动的。准确地确定磁场形成的时间可以资助科学家们找出磁场的起源。

地球磁场的起源也可以说明地球最初生命形成的早期条件。在地球最初的10亿年，即44亿年前到35亿年前之间，那时生命才开始泛起。其时是否有磁场对地球上生命泛起的情况有差别的影响。

科学家们传统上用古代岩石中的矿物来确定地球磁场的偏向和强度。当岩石形成并冷却时，单个颗粒内的电子可以向周围磁场的偏向移动。一旦岩石冷却到一定的温度，电子的偏向就确定下来了。科学家可以确定他们的年事，并使用尺度磁强计来丈量他们的方位，以预计地球磁场在给定时间点的强度和方位。

杰克山锆石是古地磁史上最弱磁性的研究工具之一。这些锆石包罗已知的最古老的地球物质，这意味着有许多地质事件可以重置它们的磁记载。2015年，另一个研究小组也开始研究杰克山锆石，他们认为发现了锆石中磁性物质的证据，这些物质的年事为42亿年，这是地球磁场可能存在于35亿年前的第一个证据。

但博利纳指出，研究小组没有确认他们所探测到的磁性物质是在42亿年前锆石晶体形成期间还是之后形成的，他和他的研究小组在他们的新论文中提出了这一点。

他们从相同的杰克山露头收罗了岩石，从这些样品中提取了3754个锆石颗粒，每个颗粒约莫150微米长，约莫一根人类头发的宽度。使用尺度定年技术，他们确定了每个锆石颗粒的年事，规模从10亿年到42亿年不等。

约莫250颗晶体的年事凌驾35亿年。研究小组对这些样品举行了分散和成像，寻找裂纹或二次质料的迹象，并寻找证据证明它们自形成以来在已往的几十亿年中又受热，不适合研究。在这250颗锆石中，他们只发现了三颗相对不含此类杂质的锆石，因此可能含有合适的磁记载。

研究小组随后对这三颗锆石举行了详细的实验，以确定它们可能含有何种磁性质料。他们最终确定在三个锆石中的两其中存在一种叫做磁铁矿的磁性矿物。使用高分辨率量子钻石磁强计，研究小组视察了两个锆石的横截面，以绘制出每个晶体中磁铁矿的位置。

他们发现磁铁矿位于锆石的裂痕或损坏带上。这些裂痕是允许水和其他元素进入岩石的通道。这样的裂痕可能让二次磁铁矿进入晶体，比锆石最初形成时要晚得多。不管怎样，这些锆石不能作为地球磁场的可靠记载。

这是证据，我们不能相信这些锆石丈量记载的地球磁场。