Альберт Эйнштейн считал происхождение магнитного поля Земли одной из пяти важнейших нерешенных проблем физики. Ослабление геомагнитного поля, которое простирается от ядра планеты в космическое пространство и впервые было зарегистрировано 180 лет назад, вызвало у некоторых беспокойство за благополучие биосферы.
Но новое исследование, опубликованное в PNAS учеными из Тель-Авивского университета, Еврейского университета в Иерусалиме и Калифорнийского университета в Сан-Диего, показывает, что причин для беспокойства нет: геомагнитное поле Земли было волнистым на протяжении тысяч лет. Данные, полученные в результате анализа хорошо датированных ручек иудейских кувшинов, предоставляют информацию об изменениях напряженности геомагнитного поля между 8-м и 2-м веками до нашей эры, указывая на колебания поля, пик которых приходится на 8-й век до нашей эры.
"Напряженность поля 8-го века до н.э. подтверждает предыдущие наблюдения нашей группы, впервые опубликованные в 2009 году, относительно необычно сильного поля в раннем железном веке. Мы называем это "шипом железного века", и это самое сильное поле, зарегистрированное за последние 100 000 лет», - говорит доктор Эрез Бен-Йосеф из Института археологии ТАУ, ведущий исследователь исследования. «Это новое открытие помещает недавнее снижение силы поля в контекст. По-видимому, это не уникальное явление - поле часто ослабевало и восстанавливалось в течение последних тысячелетий».
Дополнительными исследователями были профессор Одед Липшиц и Майкл Миллман из TAU, доктор Рон Шаар из Еврейского университета и профессор Лиза Токс из Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Погружаемся во внутреннее строение планеты
«Мы можем получить более четкое представление о планете и ее внутренней структуре, лучше понимая такие косвенные факторы, как магнитное поле, которое проникает более чем на 1 800 миль вглубь жидкой части внешнего ядра Земли», - д-р Бен. - Йосеф замечает.
Новое исследование основано на наборе из 67 древних термоударных ручек иудейских керамических кувшинов, на которых нанесены оттиски царских печатей с 8 по 2 век до н.э., что обеспечивает точную оценку возраста.
«Период, охватываемый кувшинами, позволил нам получить данные о магнитном поле Земли в то время - от железного века до эллинистического периода в Иудее», - говорит доктор Бен-Йосеф. «Типология оттисков печатей, которые соответствуют изменениям в политических образованиях, управляющих этой областью, дает отличные оценки возраста для обжига этих артефактов».
Чтобы точно измерить интенсивность геомагнитного поля, исследователи провели эксперименты в Палеомагнитной лаборатории Института океанографии Скриппса (SIO) Калифорнийского университета в Сан-Диего, используя лабораторные палеомагнитные печи и сверхпроводящий магнитометр.
«Керамика, обожженная глина, обожженные сырцовые кирпичи, медный шлак - почти все, что нагревалось, а затем охлаждалось, может стать регистратором компонентов магнитного поля в момент события», - сказал доктор Бен- Йосеф. «В керамике есть крошечные минералы - магнитные «регистраторы», - которые сохраняют информацию о магнитном поле того времени, когда глина находилась в печи. Поведение магнитного поля в прошлом можно изучить, исследуя археологические артефакты или геологический материал, которые нагревали. затем охлаждается, как лава."
Расширенный метод знакомства
Наблюдаемые изменения геомагнитного поля, в свою очередь, могут быть использованы в качестве передового метода датирования, дополняющего радиоуглеродное датирование, по словам доктора Бен-Йосефа. «Улучшенная левантийская археомагнитная запись может быть использована для датирования керамики и других археологических материалов, подвергшихся тепловому воздействию, дата которых неизвестна.
От этого выигрывают как археологи, так и ученые Земли. Новые данные могут улучшить геофизические модели - взаимодействие ядра и мантии, космогенные процессы и многое другое, - а также обеспечить превосходную и точную датировку археологических артефактов», - говорит доктор Бен-Йосеф.
Исследователи в настоящее время работают над расширением базы данных археомагнитных явлений для Леванта, одного из самых археологически богатых регионов на планете, чтобы лучше понять геомагнитное поле и установить надежную датировку.