地球強大的磁場保護著地球及其居民免受太陽風的全面衝擊。太陽風是帶電粒子流，在金星和火星等遮蔽較差的行星上，隨著時間的推移，太陽風剝離了它們的水儲備並使其大氣層退化。揭示磁場出現的時程以及產生磁場的機制——地球外核中對流液體的發電機——可以幫助限制地球的早期歷史，包括地質、大氣和天文過程的相互作用，這些過程使世界變得適宜居住。
羅切斯特大學地球物理學家約翰·A·塔杜諾和他的同事試圖做到這一點，他們提出的證據表明，早在34.5億年前，即地球形成後僅十億年左右，地球就擁有了發電機產生的磁場。《科學》雜誌3月5日發表的這項新研究將地球磁場的記錄至少提前了2億年；一個相關的研究小組在2007年提出了來自稍年輕岩石的類似證據，論證了32億年前存在強大的地球磁場。
塔杜諾和他的團隊分析了來自卡普瓦爾克拉通的岩石，卡普瓦爾克拉通是靠近非洲南端的一個區域，擁有相對原始的太古代早期地殼。（太古代始於大約38億年前，結束於25億年前。）2009年，他們發現一些岩石在34.5億年前被磁化——大致與35億年前地球最早生命的直接證據相吻合。但是，不能排除磁力的外部來源——例如太陽風的衝擊。例如，金星缺乏強大的內部磁場，但確實有一個微弱的外部磁場，這是由太陽風撞擊行星稠密大氣層引起的。
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這項新研究檢查了在卡普瓦爾岩石上印記磁性所需的磁場強度；結論是，當時的磁場強度是目前強度的50%到70%。這個值比外部磁場的預期值高出許多倍，例如微弱的金星磁場，這支援了當時地球內部發電機的存在。
然後，研究人員推斷出該磁場能夠多好地阻止太陽風，發現太古代早期的磁層頂，即空間中磁場與太陽風相遇的邊界，距離地球約30,000公里或更近。磁層頂今天的距離大約是這個距離的兩倍，但會因太陽的極端能量爆發而發生變化。“35億年前的那些穩態條件與我們今天在嚴重的太陽風暴期間看到的情況相似，”塔杜諾說。由於磁層頂如此接近，地球可能沒有完全免受太陽風的侵襲，並且可能在早期失去了大部分水。
隨著尋找太陽系外類地行星的努力加快，塔杜諾表示，在模擬行星的潛在宜居性時，恆星風、大氣層和磁場之間的關係應該發揮作用。他指出，磁場對行星水預算的影響似乎尤為重要。
華盛頓大學塔科馬分校的地質學家彼得·A·塞爾金認為這項工作引人入勝，結果也似乎合理，儘管他指出，即使是卡普瓦爾克拉通相對原始的岩石，在數十億年的時間裡也經歷了低級別的礦物學和溫度變化。“它們的狀態與最初的狀態並不完全相同，”塞爾金說。“我認為，對於塔杜諾和他的合著者在這項研究中使用的礦物，我們仍然需要了解一些東西，才能完全相信這些結果。”
多倫多大學的地球物理學家大衛·J·鄧洛普更加信服，稱這項工作是“非常仔細的論證”。他說，磁場強度“可以相當自信地”分配到34億年至34.5億年前的區間。“如果能進一步揭開地球發電機啟動的帷幕，那將令人興奮，但這似乎不太可能，”鄧洛普補充道。他說，在世界其他任何地方，大自然都不曾如此仁慈地儲存著近乎原始的古代磁性載體。