Khi Mặt Trời giảm khối lượng, nó sẽ giải phóng một luồng hạt điện tích chứa thành phần electron và proton năng lượng cao, gọi là gió Mặt trời. Khi các đợt gió Mặt trời liên tục tiếp xúc với các hành tinh trong hệ Mặt trời, nó có thể sẽ làm xói mòn bầu khí quyển và làm cạn kiệt lượng nước, nếu không có lá chắn từ trường, hay từ quyển bao xung quanh hành tinh. Tấm lá chắn này có thể chặn đứng, đổi hướng các hạt năng lượng trong gió Mặt trời, từ đó tạo điều kiện hình thành sự sống trên hành tinh.

Như Giáo sư John Tarduno, nhà vật lý địa chất từ trường Đại học Rochester, Mỹ đã nhận định: “Trái đất sẽ trở thành một hành tinh cằn cỗi nếu thiếu nó (lá chắn từ trường – từ quyển)”.

Theo nhìn nhận phổ biến trong giới khoa học đương thời, Trái đất hình thành xấp xỉ 4 tỷ năm trước đây. Tuy nhiên, theo GS Tarduno, các luồng gió Mặt trời có lẽ có cường độ mạnh hơn rất nhiều vào 4 tỷ năm trước, với khả năng làm xói mòn gấp 10 lần so với ngày nay. Trong tình huống như vậy, nếu không có một từ trường ngay từ giai đoạn hình thành sơ khai, thì rất có thể  gió Mặt trời sẽ làm xòi mòn khí quyển và làm cạn kiệt nguồn nước trên Trái đất, khiến nó không thể hình thành và phát triển sự sống cho đến giai đoạn hiện tại.

Sao Hỏa là một trường hợp điển hình trong hệ Ngân Hà minh chứng cho ảnh hưởng của gió Mặt Trời. Sao Hỏa từng có một bầu khí quyển đậm đặc cùng với các đại dương trên bề mặt, GS Tarduno cho hay, tuy nhiên cùng với sự biến mất của từ trường vào 4 tỷ năm trước, cộng với các đợt gió Mặt Trời dồn dập tấn công làm tiêu hủy bầu khí quyển và lượng nước, hành tinh này đã trở nên cằn cỗi như hiện trạng như bây giờ.

Theo lý thuyết Dynamo phổ biến hiện nay, từ trường Trái đất được hình thành từ sự lưu chuyển của dòng chất sắt hóa lỏng (do nhiệt độ cao) ở lõi ngoài vỏ Trái đất. Trước đây, các nhà khoa học đã ước tính được tuổi thọ từ trường lên đến ít nhất 3,2 tỷ năm tuổi dựa trên các tảng đá ở Nam Phi. Đó là giới hạn mức thấp, nhưng vẫn chưa xác định được tuổi thọ thật sự. Đây là một nhiệm vụ khó khăn, vì chỉ những tảng đá nguyên vẹn nhất sau khi được hình thành mới có thể cung cấp các manh mối về từ trường cổ đại, và với tình trạng các mảng lục địa trên bề mặt Trái đất thường xuyên dịch chuyển qua thời gian, sẽ không dễ tìm ra những tảng đá như vậy.

Tuy nhiên, GS Tarduno và các cộng sự đã may mắn tìm được những tảng đá như vậy ở khu vực vùng đồi Jack Hills thuộc bang Western Australia, Úc. Họ thu thập được một mẫu nhỏ khoáng chất zircon, bên trong chứa khoáng vật sắt magnetit (sắt oxit mang từ tính) có thể ghi nhận từ trường từng tồn tại từ khi chúng mới được hình thành. Các khoáng vật sắt này hình thành từ 3,3 đến 4,2 tỷ năm tuổi trước đây, khi đó từ trường Trái đất có cường độ lần lượt từ 1,0 đến 0,12 so với hiện tại.

Theo nhà địa chất Rory Cottrell từ trường Đại học Rochester, một thành viên khác trong nhóm nghiên cứu, “Hiểu được sự hình thành của từ trường sẽ tiết lộ về điều kiện sinh tồn trên Trái đất lúc ban sơ”.

Quý Khải tổng hợp