Starożytne cegły gliniane ujawniają zmiany w polu magnetycznym Ziemi

Wykorzystując ślady magnetyczne zachowane w ziarnach tlenku żelaza wewnątrz starożytnych cegieł glinianych z Mezopotamii, międzynarodowy zespół badaczy był w stanie zrekonstruować zmiany w polu magnetycznym Ziemi na przestrzeni ostatnich 3000 lat.

Oprócz lepszego zrozumienia zmian w polu magnetycznym Ziemi w krótkich skalach czasowych (w ujęciu geologicznym), zespół ma nadzieję, że wykorzystanie „archeomagnetyzmu”, który poszukuje sygnatur ziemskiego pola magnetycznego w obiektach archeologicznych, pomoże określić wiek artefaktów . Którego wcześniej nie dało się dokładnie datować.

„Często opieramy się na metodach datowania, takich jak datowanie radiowęglowe, aby uzyskać poczucie chronologii starożytnej Mezopotamii. Jednak niektórych z bardziej powszechnych pozostałości kulturowych, takich jak cegły i ceramika, zwykle nie można łatwo datować, ponieważ nie zawierają materiałów organicznych. „Ta praca pomaga obecnie w ustaleniu ważnych podstaw datowania, które pozwolą innym czerpać korzyści z datowania bezwzględnego z wykorzystaniem magnetyzmu archeologicznego” – wyjaśnia współautor badania, profesor Mark Tawil z Instytutu Archeologii University College London.

Ziemskie pole magnetyczne z biegiem czasu słabnie i wzmacnia się, a zmiany te pozostawiają wyraźny ślad na minerałach wrażliwych na pole magnetyczne. Poniżej pewnej temperatury (tzw Temperatura Curie'go) Zmiany te zostają trwale utrwalone w strukturze krystalicznej minerału. Artefakty ludzkie, takie jak cegły i ceramika, są wykonane z gliny bogatej w tlenek żelaza. Następnie wypalano go w temperaturze przekraczającej 500 stopni, wystarczająco wysoką temperaturę, aby usunąć wszelkie istniejące wcześniej podpisy magnetyczne. Kiedy artefakt ostygnie, pole magnetyczne panujące w momencie jego powstania zostaje trwale utrwalone w minerałach tlenku żelaza.

Zespół przeanalizował podstawowy podpis magnetyczny osadzony w 32 fragmentach cegieł glinianych pochodzących ze stanowisk archeologicznych w całej Mezopotamii, która obecnie pokrywa się z obszarem współczesnego Iraku.

W momencie ich powstania, Na każdej cegle wygrawerowane jest imię rządzącego króla Którzy archeolodzy datowali je na różne możliwe okresy. Razem wydrukowana nazwa i zmierzona siła magnetyczna ziaren tlenku żelaza stworzyły historyczną mapę zmian natężenia pola magnetycznego Ziemi.

Naukowcom udało się potwierdzić istnienie „anomalii geomagnetycznej w lewantyńskiej epoce żelaza” – okresie, w którym z niejasnych powodów ziemskie pole magnetyczne wokół współczesnego Iraku było niezwykle silne między około 1050 a 550 rokiem p.n.e. Dowody na tę anomalię odkryto aż do Chin, Bułgarii i Azorów, ale dane z południowej części samego Bliskiego Wschodu były skąpe.

„Porównując starożytne artefakty z tym, co wiemy o starożytnych warunkach pola magnetycznego, możemy oszacować daty wszelkich artefaktów, które były podgrzewane w starożytności” – wyjaśnia główny autor, profesor Matthew Howland z Wichita State University.

Dzięki mapowaniu zmian w polu magnetycznym Ziemi w czasie dane te zapewniają archeologom nowe narzędzie pomagające w datowaniu niektórych starożytnych artefaktów. Można zmierzyć siłę magnetyczną ziaren tlenku żelaza w spalonych przedmiotach, a następnie dopasować ją do siły historycznego pola magnetycznego Ziemi. Panowanie królów trwało od lat do dziesięcioleci, co zapewnia lepszą dokładność niż datowanie radiowęglowe, które datuje artefakty jedynie na kilkaset lat.

Dodatkową zaletą magnetycznego datowania archeologicznego artefaktów jest to, że może pomóc historykom określić okres panowania niektórych starożytnych królów, który był nieco niejasny. Chociaż długość i kolejność ich panowania są dobrze znane, w społeczności archeologicznej nie było zgody co do dokładnych lat, w których objął tron, ze względu na niekompletne zapisy historyczne. Naukowcy odkryli, że ich podejście jest spójne ze sposobem rozumienia panowania królów, znanym archeologom jako „niska chronologia”.

Zespół odkrył również, że w pięciu próbkach pobranych za panowania Nabuchodonozora II w latach 604–562 p.n.e. ziemskie pole magnetyczne wydawało się zmieniać dramatycznie w stosunkowo krótkim czasie, co stanowiło dowód na hipotezę, że gwałtowne skoki natężenia są możliwe.

„Pole geomagnetyczne to jedno z najbardziej tajemniczych zjawisk w naukach o Ziemi. Starożytne pozostałości archeologiczne bogatych kultur Mezopotamii, zwłaszcza cegły z wyrytymi imionami konkretnych królów, dają niespotykaną wcześniej możliwość badania zmian natężenia pola z dużą precyzją i prześledzenie zmian, które zaszły na przestrzeni kilkudziesięciu lat lub nawet mniej, podsumowuje profesor Lisa Tookes z Instytutu Oceanografii Scripps.

badania „Odkrywanie zmian geomagnetycznych w starożytnej Mezopotamii: badanie archeomagnetyczne cegieł z inskrypcją od trzeciego do pierwszego tysiąclecia pne.„Została opublikowana w r Postępowanie Narodowej Akademii Nauk (2023). Dodatkowe materiały i wywiady udostępnione przez University College London.