Ученые раскрыли секреты магнитного поля Земли

Исследователи из Тель-Авивского университета, Национального института геофизики и вулканологии в Риме и Калифорнийскогоуниверситета в Сан-Диего исследовали глиняную посуду и обожженные кремни с археологических раскопок в Иордании, на которых было зафиксировано магнитное поле в тот период времени. Информация о магнитном поле в доисторические времена может повлиять на наше понимание магнитного поля сегодня, которое демонстрирует тенденцию к ослаблению, которая вызывала беспокойство среди исследователей климата и окружающей среды.

Статья опубликована в журнале PNAS.

Исследование проводилось под руководством профессора Эреза Бен-Йосефа из отделения археологии и древних культур Ближнего Востока Тель-Авивского университета им. Якоба М. Алкова и профессора Лизы Токсе, руководителя палеомагнитной лаборатории Института океанографии Скриппса в сотрудничестве с другими исследователями из Калифорнийского университета в Сан-Диего, Риме и Иордании.

Профессор Бен-Йозеф объясняет: «Альберт Эйнштейн охарактеризовал магнитное поле планеты как одну из пяти величайших загадок современной физики. На данный момент нам известен ряд основных фактов о нем: магнитное поле создается процессами, происходящими на глубине примерно 3 000 км под поверхностью планеты (для сравнения, самое глубокое бурение человека достигло глубина всего 20 км)».

Магнитное поле защищает планету от продолжающейся бомбардировки космическим излучением и, таким образом, позволяет существовать такой жизни, какой мы ее знаем. Магнитное поле изменчиво, его сила и направление постоянно меняются, и оно связано с различными явлениями в атмосфере и экологической системе планеты, в том числе - возможно - с определенным влиянием на климат. Тем не менее, сущность и происхождение магнитного поля остаются в значительной степени нерешенными.

Исследователи объясняют, что приборы для измерения силы магнитного поля Земли были изобретены всего около 200 лет назад. Чтобы изучить историю месторождения в более ранние периоды, науке помогают археологические и геологические материалы, которые зафиксировали свойства поля, когда они были нагреты до высоких температур. Магнитная информация остается «замороженной» (навсегда или до следующего нагрева) в крошечных кристаллах ферромагнитных минералов, из которых ее можно извлечь с помощью серии экспериментов в лаборатории магнетизма. Базальт из вулканических извержений или керамика, обожженная в печи, - частые материалы, используемые для подобных экспериментов.

Огромным преимуществом использования археологических материалов по сравнению с геологическими является временное разрешение: в то время как в геологии датирование измеряется в лучшем случае в масштабе тысяч лет, в археологии зарегистрированные артефакты и магнитное поле могут быть датированы с разрешением в сотни лет, а иногда даже десятки лет (а в особых случаях, таких как известное событие разрушения, даже указывается точная дата). Очевидным недостатком археологии является молодой возраст соответствующих артефактов: керамика, которая использовалась для этой цели до сих пор, была изобретена только 8 500 лет назад.

Настоящее исследование основано на материалах четырех археологических раскопок в Вади-Фейнане (Иордания), которые были датированы (с использованием углерода-14) периодом неолита - примерно от 10 000 до 8 000 лет назад - некоторые из которых предшествовали изобретению керамики. Исследователи изучили магнитное поле, которое было зафиксировано в 129 предметах, найденных в этих раскопках, и на этот раз к керамическим черепкам добавили обожженные кремневые орудия.

«Это первый раз, когда обожженные кремни с доисторических памятников используются для восстановления магнитного поля с их временного периода. Около года назад было опубликовано новаторское исследование в Еврейском университете, показывающее возможность работы с такими материалами, и мы сделали один шаг вперед, извлекая геомагнитную информацию из обгоревшего кремня с жесткой датировкой. Работа с этим материалом расширяет возможности исследований на десятки тысяч лет назад, поскольку люди использовали кремневые инструменты в течение очень длительного периода времени до изобретения керамики. Кроме того, после того, как будет собрано достаточно информации об изменениях в геомагнитном поле с течением времени, мы сможем использовать ее для датировки археологических останков», - заявил профессор.

Дополнительным и важным выводом этого исследования является сила магнитного поля в течение исследуемого периода времени. Археологические артефакты продемонстрировали, что на определенном этапе в период неолита поле стало очень слабым (среди самых слабых значений, когда-либо зарегистрированных за последние 10 000 лет), но восстановилось и укрепилось за относительно короткий промежуток времени.

По словам профессора Токсе, это открытие важно для ученых: «В наше время, с тех пор как измерения начались менее 200 лет назад, мы наблюдаем непрерывное уменьшение напряженности поля. Этот факт вызывает опасения, что мы можем полностью потерять магнитное поле, которое защищает нас от космического излучения и, следовательно, имеет важное значение для существования жизни на Земле».

Ранее Курсор писал, что ученые обнаружили крупное глобальное изменение в криосфере Земли. Ученые провели первую глобальную оценка площади снежного и ледяного покрова на поверхности Земли и его реакции на повышение температуры.

Курсор также писал, что NASA создаст трехмерную модель Земли. Космическое агентство NASA занимается разработкой новой спутниковой программы «Обсерватория системы Земли».

NASA показали ТОП-20 лучших снимков года из космоса. Подборку с самыми красивыми видами из космоса опубликовали на Youtube-канале агентства.

NASA объявила конкурс на 500 тыс. долларов. Крайний срок для конкурса Deep Space Food Challenge назначен на 30 июля 2021 года.

В NASA рассказали, может ли Земля столкнуться с астероидом в ближайшем будущем.

Курсор также сообщал о том, когда NASA откроет первый орбитальный отель.

Google показал, как изменилась Земля с 1984 года (ВИДЕО). Google Earth Timelapse позволяет увидеть, как изменилась наша планета за последние 37 лет.

Ученые выдвинули новую теорию о зарождении жизни на Земле.

Найдено лучшее место для жизни в Млечном Пути. Ученые утверждают, что лучшее время и место для зарождения жизни было в другой части галактики.

Ученые решили проблему происхождения жизни на Земле. Ученые заявили, что результаты их исследования доказывают, что биологические молекулы произошли от нитрильной химии на ранней Земле.