Naukowcy otrzymali nowe narzędzie do badania i lepszego zrozumienia historii naszej planety. Drobinki tlenku żelaza zawarte w wyprodukowanych ponad trzy tysiące lat temu w Mezopotamii cegłach dostarczyły ważnych danych na temat zmian w polu magnetycznym Ziemi na przestrzeni czasu. Informacje te mogą pomóc w dokładniejszych prognozach zachowania się pola magnetycznego Ziemi w przyszłości.
Wykorzystując wyprodukowane w Mezopotamii ponad trzy tysiące lat temu cegły, naukowcy opracowali metodę, dzięki której można ustalić, w jaki sposób pole magnetyczne naszej planety zmieniało się i ewoluowało w czasie. To z kolei może pomóc nam w formułowaniu lepszych prognoz dotyczących jego obecnego i przyszłego zachowania.
Rezultaty i opis badań ukazał się na łamach pisma „Proceedings of the National Academy of Sciences” (DOI: 10.1073/pnas.2313361120).
Pole magnetyczne
Pole magnetyczne Ziemi stanowi swoistą tarczę otaczającą planetę i chroniącą ją przed wiatrem słonecznymi i promieniowaniem kosmicznym. Obecnie najpopularniejsza i poparta najmocniejszymi dowodami teoria dynama (Teoria Dynama Magnetohydrodynamicznego) zakłada, że pole magnetyczne wytwarzane jest przez prądy i wirujące masy stopionego żelaza znajdującego się w jądrze naszej planety.
Ale pole magnetyczne Ziemi nie jest statyczne, zmienia się w czasie. Zmiany te mogą być wynikiem czynników zewnętrznych, takich jak wiatry słoneczne. Mogą również być zależne od zmian zachodzących wewnątrz planety. Satelity dostarczają nowych danych na temat bieżących zmian w polu magnetycznym Ziemi, ale żeby uchwycić jego ewolucję w dłuższej perspektywie trzeba sięgnąć do innych metod.
Zmiany w polu magnetycznym mogą zostać zarejestrowane przez różne materiały na powierzchni planety. Na przykład w lawie wulkanicznej utrwalone zostaje pole magnetyczne istniejące w danym momencie. Minerały wrażliwe na działanie pola magnetycznego ustawiają się w jednej linii z ziemskim polem magnetycznym i utrwalają tę pozycję. Naukowcy mogą wykorzystać te skały jako zapis pola magnetycznego.
Cegły z Mezopotamii
Zespół naukowców kierowany przez archeologa Matthew Howlanda z Wichita State University w USA postanowił zbadać mezopotamskie cegły. Uczeni chcieli się dowiedzieć, czy pole magnetyczne zostawiło jakieś ślady w materiale budowlanym.
Naukowcy zbadali 32 gliniane cegły pochodzące z Mezopotamii. Każda z nich została opatrzona imieniem króla, który panował w czasie wykonania cegły, dzięki czemu wiedzieli, kiedy mniej więcej powstała nada cegła.
Następnie ostrożnie odłupali niewielki kawałek z każdej cegły i za pomocą magnetometru zmierzyli ustawienie mikroskopijnych ziaren tlenku żelaza w nich osadzonych. Technika ta pozwoliła im na szeroką rekonstrukcję pola magnetycznego na przestrzeni około 2000 lat, od III do I tysiąclecia p.n.e.
– Często polegamy na metodach datowania, takich jak datowanie radiowęglowe, aby ustalić chronologię starożytnej Mezopotamii – wyjaśnia archeolog Mark Altaweel z University College London. – Jednak niektórych z najpowszechniejszych pozostałości kulturowych, takich jak cegły i ceramika, zazwyczaj nie można łatwo datować, ponieważ nie zawierają materiału organicznego. Ta praca pomaga teraz w stworzeniu ważnych podstaw datowania, które pozwolą innym czerpać korzyści z datowania bezwzględnego przy użyciu archeomagnetyzmu – dodaje.
Anomalia
W kolejnym kroku uczeni porównali swoje wyniki z innymi rekonstrukcjami pola magnetycznego uzyskanymi z badań archeomagnetycznych. Dzięki temu udało się potwierdzić istnienie w tamtym czasie anomalii magnetycznej na terenach dzisiejszego Iraku. Badacze ustalili, że pole magnetyczne w latach 1050–550 p.n.e. było niezwykle silne. Co więcej, analiza ujawniła krótkie wahania za panowania Nabuchodonozora II pomiędzy 604 a 562 rokiem p.n.e., co pokazuje, że ziemskie pole magnetyczne może zmieniać się dość znacząco w krótkich odstępach czasu.
– Dobrze datowane pozostałości archeologiczne bogatych kultur Mezopotamii, zwłaszcza cegły z wyrytymi imionami konkretnych królów, dają bezprecedensową możliwość badania zmian w natężeniu pola w wysokiej rozdzielczości czasowej, śledząc zmiany, które zaszły na przestrzeni kilkudziesięciu lat lub nawet krócej – mówi Lisa Tauxe z Scripps Institution of Oceanography w USA.
Źródło: University College London, Science Alert, fot. Slemani Museum
