Mappa di induzione magnetica di un grano di kamacite magneticamente non uniforme (costituito principalmente da ferro), che è racchiuso in un polveroso cristallo di olivina in un meteorite. Le frecce e la ruota dei colori indicano la direzione dell'induzione magnetica. Barra della scala:200 nm. Credito:Shah et al. Pubblicato in Comunicazioni sulla natura
I ricercatori hanno scoperto che un minerale contenente ferro chiamato olivina polverosa, presente nei meteoriti, conserva una registrazione del campo magnetico del primo sistema solare circa 4,6 miliardi di anni fa. I risultati sono sorprendenti, poiché il magnetismo nell'olivina polverosa non è uniforme, e materiali magnetici non uniformi sono stati precedentemente considerati registratori magnetici scadenti. La scoperta potrebbe portare a nuove informazioni su come si è formato il sistema solare, con l'aiuto di campi magnetici, da un disco protoplanetario.
I ricercatori, Jay Shah e coautori dal Regno Unito, Germania, e Norvegia, hanno pubblicato un articolo sulla scoperta del più antico record magnetico in un recente numero di Comunicazioni sulla natura .
"Il nostro studio mostra che i campi magnetici che erano presenti durante la nascita del nostro sistema solare sono contenuti in modo credibile all'interno di campioni di meteoriti che abbiamo nelle nostre collezioni, " Shah ha detto Phys.org . "Con una migliore comprensione di queste complesse strutture di magnetizzazione, possiamo accedere a queste informazioni sul campo magnetico, e dedurre come il nostro sistema solare si è evoluto da un disco di polvere al sistema planetario che vediamo oggi".
Nel campo del paleomagnetismo, i principali oggetti di studio sono rocce antiche e altri materiali che, mentre si raffreddavano durante la loro formazione, acquisito una magnetizzazione termoremanente impartita dai campi magnetici presenti in quel momento. Studiando questi materiali magnetici, i ricercatori possono trovare indizi su quali tipi di campi magnetici esistevano nel primo sistema solare.
Come spiegano i ricercatori nel loro articolo, l'ipotesi alla base del paleomagnetismo è la teoria del singolo dominio di Néel, che prevede che i grani uniformemente magnetizzati possano mantenere i loro stati magnetici su scale temporali geologiche. Però, La teoria di Néel non dice nulla sui grani magnetizzati non uniformemente, che sono la forma più abbondante di magnetismo presente nelle rocce e nei meteoriti. Sebbene alcune ricerche abbiano suggerito che gli stati di magnetizzazione non uniformi non mantengono molto bene la loro magnetizzazione, la domanda è rimasta finora senza risposta.
Il nuovo studio mostra, per la prima volta, che il ferro con stati di magnetizzazione non uniformi può conservare registrazioni magnetiche di oltre 4 miliardi di anni fa. Per mostrare questo, i ricercatori hanno utilizzato tecniche di imaging all'avanguardia (immagini magnetiche nanometriche e olografia elettronica fuori asse) per studiare i grani magnetici nell'olivina polverosa, che hanno una dimensione di poche centinaia di nanometri.
Nei test, i ricercatori hanno riscaldato i grani sopra i 300 °C, la temperatura più alta che questi meteoriti avrebbero sperimentato dalla formazione di 4,6 miliardi di anni fa, e osservò che i grani conservano i loro stati magnetici. Poiché i tempi di rilassamento termico a questa temperatura sono più lunghi dell'età del sistema solare, i risultati indicano fortemente che la magnetizzazione termoremanente impartita durante la loro formazione è rimasta stabile fino ai giorni nostri.
I ricercatori si aspettano che i risultati porteranno a una migliore comprensione del campo magnetico nel primo sistema solare, e anche come è nato il sistema solare.
"Spero che questo studio possa guidare una migliore comprensione delle complesse strutture di magnetizzazione che si tradurranno in analisi più sofisticate degli antichi campi magnetici in tutto il sistema solare, compresi quelli sulla Terra, " disse Shah.
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