古代罐子里藏有有关地球磁场强度的线索

公元前八世纪至公元前二世纪，犹大王国（耶路撒冷附近）的陶工制作了许多带有官方印章的罐子。他们需要盛放物品，并且希望人们知道这些物品属于谁。很简单，对吧？

这些罐子本身并没有什么特别之处，但数千年来，它们却隐藏着有关地球地磁历史的重要信息。

在周一发表在《国家科学院院刊》上的一项研究中，以色列研究人员宣布，他们已将这些碎片文物变成了地球磁场的档案，而制作陶器的人对此一无所知。

地球磁场由地核中液态金属的运动产生，有南北两极，目前与地理上的南北极大致对应。但它们可以大范围移动，甚至完全翻转。就像地球本身一样，地球也只是大致呈球形。

新墨西哥州考古研究办公室主任埃里克·布林曼说：“从某种程度上来说，它更像是一个烂苹果，在一些地方下垂，在其他地方凸出。”

在海底，熔岩喷发和冷却时，磁场方向和强度的变化会被记录下来，让研究人员可以详细了解长期情况。但要想更详细地了解——几千年而不是几十万年的尺度——物理学家必须另辟蹊径。

进入古老的罐子。

“人类经常加热泥土，”布林曼说。布林曼没有参与这项新研究，但他也研究了地球磁场与考古学之间的相互作用。他研究了美国西南部 2000 年前的炉灶中留下的地磁特征。

无论是制陶用的粘土，还是炉灶周围的泥土，基本原理都是相同的。

“‘泥土’包括具有磁性的矿物。当这些矿物被加热时，这些矿物的磁场方向就会被释放，与地球磁场的主导方向保持一致，”布林曼说。

如果所讨论的物体无法移动（例如挖入地下的火坑或壁炉），那么考古特征可以为研究人员提供有关该特征上次使用期间地球磁场指向方向的信息。

但如果是一块可随身携带的陶器，那么一旦有人拿起并移动它，它在烧制时记录的磁场方向就变得毫无用处了。幸运的是，加热后的泥土也能记录磁场的强度，而磁场的强度也会发生变化。

在这种情况下，首席研究员 Erez Ben-Yosef 和同事们不仅能够证明，在制造这些罐子的六个世纪里，地球磁场的强度经历了波动，而且在 8 世纪早期，地磁场急剧上升，随后又急剧下降。

如果这些变化发生在今天，我们这些电力需求旺盛的社会可能会注意到这些变化。但在那时，当卫星或电子设备还没有出问题时，磁场活动的激增很可能不会被注意到。

波特家族肯定不会想到，这些印有他们执政政府印记的印章后来会帮助地球物理学家精确追踪整个地球磁场的变化。由于这些印章与详尽记载的历史记录相对应，本-约瑟夫等研究人员可以利用它们准确地确定从这些文物中获得的读数的年代。

“对于地球物理学家来说，这就像有人打开了一扇他们不知道存在的图书馆的锁着的门，”布林曼说。

文物越来越多地不仅提供有关人类历史的信息，还提供有关地球历史的信息。

布林曼说：“我只希望这种贡献会变得越来越普遍。”

布林曼希望，随着地质学家和考古学家之间的合作越来越普遍，研究人员可能能够在未来几代人的时间里建立起对考古地磁数据的全球分析。他说，当我们能够将基于陶器的强度数据与布林曼收集的炉床数据结合起来时，我们将对环绕世界的三维磁场有一个真正多维的了解。