地球磁場對我們的重要性不必多說，它偏轉太陽風以避免帶電粒子損毀地球上層大氣，同時也是現代社會導航的基礎。過去科學家分析地球最古老物質的結果顯示，地球磁場可能形成於 42 億年前，然而麻省理工學院最新研究提出一份完全相反的證據，現在我們仍不知道地球磁場起源於何時。
我們知道地球磁場的產生來自行星內部導電流體運動，當固態內核向外傳導熱量時會推動液態外核流動，從而產生強大電流，電流迴路產生延伸至外太空的磁場（安培定律）、磁場的變化又產生電場（法拉第定律），形成一種反饋作用，該機制被稱為地核發電機理論。
過去多條證據表明，地球磁場至少在 35 億年前就存在，然而磁場產生的推手之一：固態內核，卻可能在 10 億年前才開始凝固，這代表 10 億年前的磁場應該由其他非發電機理論的機制驅動。
1980 年代，科學家從澳洲中西部的傑克山丘（Jack Hills）發現了幾顆稀有鋯石結晶； 2015 年時，一個獨立研究團隊從傑克山丘的鋯石中發現磁性材料，定年結果顯示其為地球上已知最古老的物質，分析表明地球磁場形成時間可追溯至 42 億年前，比過去估計的還早 10 年，幾乎和地球本身形成時間差不多，這代表磁場形成機制需要重新思考。
該故事版本令人著迷，然而麻省理工學院團隊最近發表一篇新研究，可能提出完全相反的證據。研究人員分析從相同地方出土的鋯石（zircon）晶體，發現當年檢測到的磁性材料並不能說明是在 42 億年前的鋯石晶體中形成，這場記錄媒介並不可靠，也就是說，地球磁場是否在 42 億年前就存在仍舊尚無定論。
麻省理工學院團隊從傑克山丘的岩石樣品中提取了 3,754 個鋯石晶粒，每個晶粒長約 150 微米，接著使用標準的測年技術確定每種鋯石的年齡，範圍從 10～42 億年不等。其中大約 250 個晶粒的年齡超過 35 億年，研究團隊繼續深入對這些樣品進行成像以尋找裂紋或二次材料，比如晶體完全形成後二度沉積在晶體上或內部的礦物質，並試圖證明在過去數 10 億年中，它們被明顯加熱。
然而這 250 個樣品中，只有 3 個鋯石樣本帶有合適的磁記錄。
研究團隊再繼續針對這 3 個鋯石進行詳細實驗，確定它們可能包含哪種磁性材料，最終在其中 2 個樣本中確認存在稱為磁鐵礦的礦物。使用高分辨率量子金剛石磁力計觀察 2 個鋯石的橫截面後，可以繪製出每個晶體中磁鐵礦的位置，結果研究人員發現磁鐵礦沿著鋯石內部的裂縫或損壞區域分布。
這裂縫代表磁鐵礦進入鋯石的時間、可能比鋯石最初形成的時間要晚得多，而無論說法為何，都表明這些鋯石不能當作可靠的地球磁場記錄媒介。
我們仍然不知道地球磁場起源於何時。
自 2015 年以來，有關地球磁場形成時間點的辯論便一直持續至今，激烈程度好比英國脫歐的。了解地球磁場起源，可以闡明地球上最早的生命形式生存在什麼環境條件下，科學家可能得繼續尋求其他地質樣本才能好好解釋一番。新論文發表在《科學前沿》（Science Advances）期刊。
（首圖來源：NASA/麻省理工學院）
