Команда ученых из Тель-Авивского университета, Национального института геофизики и вулканологии Италии и Калифорнийского университета в Сан-Диего смогла измерить магнитное поле Земли, каким оно было примерно 9 тысяч лет назад. Ученые исследовали глиняную посуду и обожженные кремни с археологических раскопок в Иордании, на которых зафиксировано магнитное поле в тот период времени.
«На данный момент нам известно, что магнитное поле создается в результате процессов, которые происходят на глубине ниже 3000 км; оно защищает планету от космического излучения и, таким образом, позволяет существовать жизни такой, какой мы ее знаем», — рассказывает профессор Эрез Бен-Йосеф, руководитель исследования.
Ученые объясняют, что для изучения магнитного поля чаще всего используются такие материалы, как базальт из вулканических извержений или керамика, обожженная в печи. Большим преимуществом археологических материалов по сравнению с геологическими является сравнительно точное время их существования. Археологические артефакты и магнитное поле, которое они зарегистрировали, могут быть датированы с точностью до сотен, а иногда и десятков лет, тогда как геологические материалы датируются с точностью до тысяч лет.
В новом исследовании использовались материалы четырех археологических раскопок в Вади-Фейнане (Иордания), которые были датированы (с использованием углерода-14) периодом неолита — примерно от 8—10 тысяч лет назад; некоторые из них предшествовали изобретению керамики. Ученые исследовали магнитное поле, которое было зафиксировано в 129 предметах, найденных в этих раскопках (керамических черепках и обожженных кремневых орудиях). Они обнаружили, что сила магнитного поля в течение исследуемого периода времени менялась: на определенном этапе в период неолита поле стало очень слабым (одним из самых слабых за последние 10 тысяч лет), но восстановилось и укрепилось за относительно короткий промежуток времени.
«С момента начала измерений магнитного поля около 200 лет назад мы наблюдаем непрерывное уменьшение его напряженности. 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. Результаты нашего исследования могут обнадеживать: такое уже происходило в прошлом. Примерно 7600 лет назад сила магнитного поля была даже ниже, чем сегодня, но примерно через 600 лет оно набрало силу и снова поднялось до высоких уровней», — указывают ученые.
Комментарии (16)
j_aleks
23.08.2021 00:41это в принципе ясно, а вот когда рассуждают, о векторе древнего поля, то как, ведь измеряемый объект во времени не стабильно валялся в одном положении…
Radisto
23.08.2021 04:21+1Доступа к статье нет, но если измеряемый объект - это целое не разбитое на куски основание печи для обжига или очага, то есть все основания полагать, что оно не смещалось. Как вариант, конечно хотелось бы увидеть всю статью целиком
Sly_tom_cat
И хоть бы слово про физику/механику/химию того процесса, который позволяет определить напряженность магнитного поля по древней керамике и минералам...
saege5b
Физика. В общих чертах:
Принагреве магниточуствительного материала выше определённой температуры (точка Кюри) намагниченность исчезает. И если начать охлаждать материал, то он начнёт намагничиваться по существующему магнитному полю.
Sly_tom_cat
Это понятно, даже в принципе можно дальше чисто логически продолжить мысль и ответить на вопрос про определение напряженности магнитного поля земли в момент остывания...
Но почему бы прямо в статье не дать эту существенную в рамках темы информацию хотя бы коротко или ссылкой на вики.
300KpS
А какова физика процесса возникновения самого магнитного поля? Как большая куча чего-то расплавленного генерирует магнитное поле?
Dmitriy_Volkov
Частицы раскалённого металла, как микромагниты, ориентируются по направлению магнитного поля. Одновременно они подвержены броуновскому движению. Чем сильнее поле, тем меньше броуновское движение отклоняет частицы. А чем больше процент одинаково ориентированных частичек остывшего металла, тем сильнее магнит. Другой вариант, это больший крутящий момент, который поворачивает частицу. Снова таки, больше поле -> больше момент -> больше частиц повернётся.
В школе, кстати, был пример про то, как в старину делали стрелку компаса. Накаляли иглу, клали концом по направлению на север и били молотом.
Касательно же чистоты эксперимента, наверное нужно ещё учитывать температуру обжига глины. Этот фактор тоже по идее влияет
300KpS
Я понял написанное примерно так - магнитное поле возникает потому, что частицы ориентируются по магнитному полю(?)
Dmitriy_Volkov
Да, пока расскалённое или расплавленное, ориентируются, а, когда застывшее, остаются в том же положении.
300KpS
Тут противоречие как по мне. Что бы по чему-то ориентироваться, надо что бы это самое что-то было. А тут какая-то рекурсия - "откуда поле? оттуда, что частицы по нему ориентируются, создавая его, что бы по нему ориентироваться..."
Видимо, физику электромагнитных процессов я как раньше не понимал, так и никогда не пойму
Dmitriy_Volkov
Давайте не будем выходить за рамки текущей задачи, в т.ч. рассматривать возникновение магнитного поля из-за движения заряженных частиц.
Представим, что насыпали магнитиков на фанерку на таком расстоянии друг от друга, чтобы не поворачивали один другого. Проверяем влияние на компас. Направление стрелки и расстояние, с какого стрелку отклоняет
Берём большой магнит и водим вокруг. Маленькие магниты поворачиваются за ним. Заливаем маленькие магниты клеем
Проверяем, что маленьние магниты ведут себя как один магнит при помощи компаса. В частности, влиять должно на большем расстоянии, север-юг ярко выражен
MaximRV
А как изначально всё завертелось? Откуда изначально возникло поле, которое сориентировало частицы, которые потом застыли, и которые потом стали обеспечивать поле для других ещё не застывших частиц?
Dmitriy_Volkov
А касательно "изначально" физика ещё не доросла. Я поэтому и написал, что не будем выходить за рамки формирования магнита в магнитном поле Земли.
До сих пор сама природа и связь между собой электрических, магнитных, гравитационных полей это гипотезы, не более. Теория струн. Теория всего.
Это вопрос отдельных статей. На Хабре уже были, например, https://www.google.com/amp/s/habr.com/ru/amp/post/490974/
khajiit
Ну не просто чего-то расплавленного а металлов, и не лежащая куча а движение.
Конвекция во внешнем ядре перемешает расплавленные металлические массы вверх и вниз по мере нагревания/остывания. В металле есть свободные электроны, которые перемещаются вместе с массой, а перемещение элетронов это ток.
Ток же создает магнитное поле.