Древние месопотамские кирпичи запечатлели загадочный всплеск магнитного поля Земли

Кирпичи, изготовленные из глины и использовавшиеся для строительства одной из самых величественных цивилизаций в истории, теперь дают ученым новый инструмент для понимания истории нашей планеты.

Сделанные около 3 000 лет назад месопотамские кирпичи содержат зерна оксида железа, которые при соответствующей расшифровке показывают захватывающие изменения в магнитном поле, пронизывающем и окутывающем Землю защитным барьером.

Прорыв произошел благодаря тому, что ученые смогли определить возраст кирпичей, что, в свою очередь, позволило точно датировать все геологические записи, которые они содержат.

Этот метод дает нам новый способ лучше понять, как менялось и развивалось магнитное поле нашей планеты с течением времени, что, в свою очередь, может помочь нам сделать лучшие прогнозы относительно его настоящего и будущего поведения.

"Мы часто полагаемся на такие методы датировки, как радиоуглеродные даты, чтобы получить представление о хронологии в древней Месопотамии", - объясняет археолог Марк Алтауэл из Университетского колледжа Лондона.

Однако некоторые из наиболее распространенных культурных остатков, такие как кирпичи и керамика, как правило, не могут быть легко датированы, поскольку не содержат органического материала". Теперь эта работа помогает создать важную базу для датирования, которая позволит другим исследователям воспользоваться преимуществами абсолютного датирования с помощью археомагнетизма".

Магнитное поле Земли не статично, а меняется с течением времени. Оно генерируется геодинамикой в ядре планеты; там вращающаяся, конвективная и электропроводящая жидкость преобразует кинетическую энергию в электрическое и магнитное поля, которые распространяются в окружающем нас пространстве. Изменения в магнитном поле могут быть результатом внешнего воздействия, например солнечного ветра, или изменений внутри планеты, где вращается геодинамическое поле.

Как бы они ни были вызваны, эти изменения могут быть зафиксированы в материалах на поверхности. Например, в расплавленной магме магнитные зерна выравниваются по магнитному полю Земли и как бы застывают в этом положении, пока магма остывает и затвердевает в вулканическую породу. Ученые могут использовать эти породы для изучения магнитного поля - это направление известно как палеомагнетизм.

Группа исследователей под руководством археолога Мэтью Хаулэнда из Государственного университета Уичито (США) изучала месопотамские кирпичи, чтобы продвинуться в изучении археомагнетизма - исследования магнитного поля Земли, сохранившегося в предметах, созданных человеком.

Методика довольно проста. На каждом из 32 месопотамских глиняных кирпичей, участвовавших в исследовании, выбито имя царя, правившего в то время, когда этот кирпич был изготовлен. Для того чтобы датировать материал, исследователи сузили наиболее вероятный диапазон лет, в течение которых, вероятно, правил каждый царь.

Затем они аккуратно откололи крошечный кусочек от каждого из кирпичей и с помощью магнитометра измерили распределение микроскопических зерен оксида железа, вкрапленных в них. Эта техника позволила им в общих чертах реконструировать поведение планетарного магнитного поля за период около 2000 лет, с III по I тысячелетие до нашей эры.

Затем они сравнили свои результаты с другими реконструкциями магнитного поля, полученными в результате археомагнитных исследований.

В совокупности этот большой массив данных со всего мира намекает на нечто, известное как Левантийская геомагнитная аномалия железного века (LIAA) - загадочный всплеск напряженности магнитного поля, который, как считается, произошел на территории современного Ирака примерно между 1050 и 550 годами до нашей эры.

Реконструкция, проведенная исследователями, также подтвердила существование этой аномалии, став одной из немногих записей о ней, сделанных в самом Ираке. Более того, анализ выявил короткие и резкие колебания во время правления Навуходоносора II между 604 и 562 годами до нашей эры, показав, что магнитное поле Земли может значительно меняться в короткие сроки.

Эта работа является обоюдоострым достижением: сопоставление кирпичей с магнитным полем работает в другом направлении, давая ученым инструмент для подтверждения дат правления определенных царей Месопотамии.

Это очень здорово, потому что, хотя мы знаем порядок престолонаследия, даты восхождения каждого царя на трон остаются неопределенными из-за неполноты исторических записей.

"Геомагнитное поле - одно из самых загадочных явлений в науках о Земле", - говорит геофизик Лиза Таукс из Института океанографии Скриппса (США).

"Хорошо датированные археологические останки богатых месопотамских культур, особенно кирпичи с именами конкретных царей, предоставляют беспрецедентную возможность изучать изменения напряженности поля в высоком временном разрешении, отслеживая изменения, произошедшие за несколько десятилетий или даже меньше".

Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.