В иле на дне пруда живут бактерии, которые носят внутри себя крошечные магнитные стрелки. Эти стрелки — цепочки кристаллов магнетита, и они помогают бактериям плыть вдоль магнитного поля Земли, как стрелка компаса, в поисках лучших условий. Когда бактерии погибают, цепочки остаются в осадке и могут сохраняться миллионы лет.
Геологи находят такие цепочки в древних породах и по ним узнают, когда на Земле появилась жизнь. Но как отличить цепочку, собранную живой бактерией, от случайного скопления магнитных частиц? Оказывается, у биогенных цепочек особые магнитные свойства. Учёные измеряют, как такие частицы намагничиваются и размагничиваются, и по форме кривых определяют, была ли это жизнь.
До сих пор расчёты делали для шарообразных частиц, но у многих бактерий кристаллы вытянутые, как зёрнышки риса. В новой работе вывели простые формулы для взаимодействия таких вытянутых магнитиков и посчитали, как ведут себя целые цепочки из них. Это позволит точнее читать магнитную летопись Земли.
Магнетосомы настолько стабильны, что их находят в породах возрастом более 2 миллиардов лет, и они всё ещё сохраняют намагниченность.