Internationaal onderzoek door de Universiteit van Tel Aviv, het Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Rome, en de Universiteit van Californië in San Diego hebben bevindingen ontdekt met betrekking tot het magnetische veld dat in het Midden-Oosten heerste tussen ongeveer 10, 000 en 8, 000 jaar geleden. Onderzoekers onderzochten aardewerk en verbrande vuurstenen van archeologische vindplaatsen in Jordanië, waarop het magnetische veld gedurende die tijdsperiode werd geregistreerd. Informatie over het magnetische veld tijdens de prehistorie kan ons begrip van het magnetische veld van vandaag beïnvloeden, die een verzwakkende trend vertoont die aanleiding geeft tot bezorgdheid bij klimaat- en milieuonderzoekers.

Het onderzoek werd uitgevoerd onder leiding van Prof. Erez Ben-Yosef van de Jacob M. Alkow Afdeling Archeologie en Oude Nabije Oosten Culturen aan de Universiteit van Tel Aviv en Prof. Lisa Tauxe, hoofd van het Paleomagnetisch Laboratorium van de Scripps Institution of Oceanography, in samenwerking met andere onderzoekers van de Universiteit van Californië in San Diego, Rome en Jordanië. Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift PNAS .

Prof. Ben-Yosef legt uit, "Albert Einstein karakteriseerde het magnetische veld van de planeet als een van de vijf grootste mysteries van de moderne natuurkunde. we weten er een aantal basisfeiten over:Het magnetische veld wordt gegenereerd door processen die plaatsvinden onder een diepte van ongeveer 3, 000 km onder het oppervlak van de planeet (ter vergelijking:de diepste menselijke boring heeft een diepte van slechts 20 km bereikt); het beschermt de planeet tegen het voortdurende bombardement door kosmische straling en laat zo het leven zoals wij dat kennen bestaan; het is vluchtig en zijn kracht en richting veranderen voortdurend, en het is verbonden met verschillende verschijnselen in de atmosfeer en het ecologische systeem van de planeet, inclusief – mogelijk – een bepaalde impact op het klimaat. Hoe dan ook, de essentie en oorsprong van het magnetische veld zijn grotendeels onopgelost gebleven. In ons onderzoek, we probeerden een kijkgaatje te openen in dit grote raadsel."

De onderzoekers leggen uit dat instrumenten voor het meten van de sterkte van het aardmagnetisch veld pas ongeveer 200 jaar geleden voor het eerst werden uitgevonden. Om de geschiedenis van het veld in eerdere perioden te onderzoeken, de wetenschap wordt geholpen door archeologische en geologische materialen die de eigenschappen van het veld hebben vastgelegd wanneer ze tot hoge temperaturen werden verwarmd. De magnetische informatie blijft "bevroren" (voor altijd of tot een andere verhittingsgebeurtenis) in kleine kristallen van ferromagnetische mineralen, waaruit het kan worden geëxtraheerd met behulp van een reeks experimenten in het magnetisch laboratorium. Basalt van vulkaanuitbarstingen of keramiek gebakken in een oven zijn veelgebruikte materialen voor dit soort experimenten. Het grote voordeel bij het gebruik van archeologische materialen in tegenstelling tot geologische is de tijdsresolutie:in de geologie, dating is op zijn best op de schaal van duizenden jaren, in de archeologie kunnen de artefacten en het magnetische veld dat ze hebben vastgelegd gedateerd worden met een resolutie van honderden en soms zelfs tientallen jaren (en in specifieke gevallen, zoals een bekende vernietigingsgebeurtenis, geef zelfs een exacte datum). Het duidelijke nadeel van archeologie is de jonge leeftijd van de relevante artefacten:keramiek, die tot nu toe voor dit doel zijn gebruikt, zijn pas uitgevonden 8, 500 jaar geleden.

De huidige studie is gebaseerd op materialen van vier archeologische vindplaatsen in Wadi Feinan (Jordanië), die zijn gedateerd (met behulp van koolstof-14) tot de Neolithische periode - ongeveer 10, 000 tot 8, 000 jaar geleden, waarvan sommige dateren van vóór de uitvinding van keramiek. Onderzoekers onderzochten het magnetische veld dat werd geregistreerd in 129 items die bij deze opgravingen werden gevonden, en deze keer, aan de keramische scherven werden verbrande vuurstenen werktuigen toegevoegd. Prof. Ben-Yosef merkt op, "Dit is de eerste keer dat verbrande vuurstenen van prehistorische vindplaatsen worden gebruikt om het magnetische veld uit hun tijdsperiode te reconstrueren. Ongeveer een jaar geleden, baanbrekend onderzoek aan de Hebreeuwse Universiteit werd gepubliceerd, het aantonen van de haalbaarheid van het werken met dergelijke materialen, en we hebben die ene stap vooruit gezet, het extraheren van geomagnetische informatie uit strak gedateerde verbrande vuursteen. Door met dit materiaal te werken, worden de onderzoeksmogelijkheden van tienduizenden jaren zoals mensen al heel lang vuurstenen werktuigen gebruikten vóór de uitvinding van keramiek. Aanvullend, nadat voldoende informatie is verzameld over de veranderingen in het aardmagnetisch veld in de loop van de tijd, we zullen het kunnen gebruiken om archeologische overblijfselen te dateren."

Een aanvullende en belangrijke bevinding van dit onderzoek is de sterkte van het magnetische veld gedurende de onderzochte tijdsperiode. De archeologische artefacten toonden aan dat in een bepaald stadium tijdens de Neolithische periode, het veld werd erg zwak (een van de zwakste waarden ooit geregistreerd voor de laatste 10, 000 jaar), maar herstelde en versterkte zich binnen een relatief korte tijd. Volgens prof. Tause, deze bevinding is belangrijk voor ons vandaag:"In onze tijd, sinds de metingen minder dan 200 jaar geleden begonnen, we hebben een continue afname van de sterkte van het veld gezien. Dit feit geeft aanleiding tot bezorgdheid dat we het magnetische veld dat ons tegen kosmische straling beschermt, volledig zouden kunnen verliezen en daarom, is essentieel voor het bestaan ​​van leven op aarde. De bevindingen van ons onderzoek kunnen geruststellend zijn:dit is in het verleden al gebeurd. ongeveer 7, 600 jaar geleden, de sterkte van het magnetische veld was zelfs lager dan vandaag, maar binnen ongeveer 600 jaar, het kreeg kracht en steeg opnieuw naar een hoog niveau."

Het onderzoek werd uitgevoerd met steun van de US-Israel Binational Science Foundation, die academische samenwerkingen tussen universiteiten in Israël en in de VS aanmoedigt. De onderzoekers merken op dat in dit geval de samenwerking was met name essentieel voor het succes van het onderzoek omdat het gebaseerd is op een nauwe integratie van methoden uit de archeologie en geofysica, en de verkregen inzichten zijn met name relevant voor beide disciplines.