Secretos del campo magnético de la Tierra son revelados por grabaciones en rocas

Gloria Avila

agosto 20, 2021

Entre las cosas que damos por sentado está el campo magnético de la Tierra, que, entre otras cosas, nos protege de la radiación dañina. Pero es una bestia voluble. Fluctúa, se intensifica y se debilita, los polos se mueven, y ni siquiera hablemos de su tendencia a voltearse. Dado que el campo magnético protege a las formas de vida de la peligrosa radiación solar, cuanto más sepamos sobre los caprichos del campo magnético, mejor.

Ahora, un estudio revolucionario dirigido por el profesor Erez Ben-Yosef de la Universidad de Tel Aviv ha descubierto detalles sobre el campo magnético en el Medio Oriente hace 10.000 a 8.000 años, utilizando no solo cerámica, que es la forma habitual de estudiar el campo magnético en el Período neolítico, pero pedernal quemado. El estudio fue publicado en PNAS.

La cerámica y los pedernales quemados en cuestión, 129 de ellos en total, eran de sitios arqueológicos en Wadi Feynan, Jordania.

“Wadi Feynan es extremadamente rico en sitios bien datados de este período, por lo que pudimos probar todo el Neolítico en una sola región (desde antes de la alfarería hasta el Neolítico de la alfarería)”, explica Ben-Yosef.

En el Medio Oriente, el “Neolítico de la alfarería” se remonta a unos 8.500 años, aunque en el este de Asia se remonta hasta 20.000 años (lo que indica que los cazadores-recolectores utilizaron la alfarería después de todo). En cualquier caso, la belleza de esta nueva técnica es que puede ayudarnos a estudiar el campo magnético con mucha precisión, retrocediendo cientos de miles de años, hasta los albores de los primeros humanos que arrojaban piedras al fuego para trabajarlas más fácilmente, Ben-Yosef. dice.

¿Cómo conservan las vasijas de barro la información sobre el campo magnético? De la misma manera que lo hace el basalto expulsado en erupciones volcánicas. La roca o arcilla contiene minerales de hierro. Cuando se calienta, ya sea en las entrañas de la Tierra o en un horno, los electrones de los minerales ferromagnéticos se alinean con el campo magnético en ese momento. Piense en lo que sucede cuando arroja astillas de hierro a un imán: se alinean.

Entonces, la alineación de los minerales ferromagnéticos en roca volcánica, cerámica o pedernal quemado, puede mostrar dónde estaban los polos en el momento del disparo. ¿Qué pasa con la intensidad del campo magnético? Los científicos deducen que basándose en una serie de experimentos, que toman varias semanas, señala Ben-Yosef, en los que reemplazan gradualmente la señal magnética en el artefacto (ya sea arcilla o un hacha de piedra quemada) con señales adquiridas en campos magnéticos conocidos en el laboratorio. Están involucradas las matemáticas.

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El resultado de su estudio muestra que, al igual que la cerámica, cuando se quema el pedernal, registra la intensidad del campo magnético en el momento de la quema, explica el profesor. “Flint se calentó deliberadamente para producir herramientas. Digamos, hace 50.000 años alguien utilizó el fuego para fabricar herramientas; y el pedernal adquirió la señal del campo magnético de la época “.

Teóricamente, esta técnica debería ser aplicable hasta hace unos 400.000 años, que es cuando, algunos arqueólogos están empezando a pensar, se logró el control del fuego y comenzó a extenderse.

La técnica de detección del campo magnético en el momento en que se quemó un pedernal es una creación de Ben-Yosef con Anita Di Chiara del Instituto Nacional de Geofísica y Vulcanología de Roma, Lisa Tauxe, Thomas Levy, Mohammad Najjar y Fabio Florindo.

En trabajos anteriores, Ben-Yosef y sus colegas trabajaron en “señales” de campo magnético en vasijas de arcilla de alrededor de 3.000 años que se habían fabricado en Jerusalén y sus alrededores. Su trabajo demostró que la cerámica se puede fechar utilizando su “señal” de campo magnético. Ahora su trabajo muestra que cuando los arqueólogos están estudiando un sitio que presenta pedernales quemados, podrán dilucidar su intensidad magnética en el laboratorio y compararla con una base de datos, asumiendo que hay una base de datos, y saber cuándo en la prehistoria se fabricó esta herramienta. , él dice.

A los efectos de la investigación sobre fluctuaciones y giros magnéticos, la arqueología tiene una gran ventaja sobre la geología: la resolución temporal, señalan los investigadores. La datación en geología está en la escala de miles de años en el mejor de los casos. Los artefactos arqueológicos generalmente se pueden fechar con una resolución de siglos o incluso decenas de años, o incluso, a veces, con una fecha exacta. El hecho de que la cerámica se inventó hace sólo 8.500 años (al menos en Oriente Medio) fue una limitación; ahora, el descubrimiento de que los pedernales quemados también pueden servir para detectar el caos del campo magnético amplía enormemente la investigación potencial.

Pedernales quemados y cerámicas utilizadas para reconstruir la fuerza del antiguo campo geomagnético.
Crédito: Anita Di Chiara, Lisa Tauxe, Thomas Levy, Mohammad Najjar, Fabio Florindo, Erez Ben-Yosef

No te preocupes por el campo magnético

Si el campo magnético se voltea de nuevo sobre nosotros, todas las apuestas están apagadas; una investigación separada sugiere que los cambios de campo se han asociado con el caos climático y las extinciones. Por ejemplo, hace unos 42.000 años, el campo magnético planetario se debilitó y luego, en unos mil años, cambió. Durante este tiempo, la capa de ozono en la atmósfera se agotó y, en conjunto, los eventos impulsaron cambios climáticos globales y, por lo tanto, ambientales. Pero el hecho de que se haya demostrado que se ha debilitado últimamente no tiene por qué costarle el sueño, indica la investigación de Ben-Yosef sobre la prehistoria del campo magnético.

No está claro por qué el campo magnético fluctúa y se voltea. “El campo magnético es generado por procesos que tienen lugar por debajo de una profundidad de aproximadamente 3.000 kilómetros [1.865 millas] por debajo de la superficie del planeta (a modo de comparación, la perforación humana más profunda ha alcanzado una profundidad de solo 20 kilómetros)”. Dice Ben-Yosef.

El campo magnético protege al planeta del bombardeo continuo de la radiación cósmica y así permite que exista la vida tal como la conocemos; es volátil y su fuerza y ​​dirección cambian constantemente, y está conectado con varios fenómenos en la atmósfera y el sistema ecológico del planeta, incluyendo afectar el clima de formas que todavía no entendemos realmente. Sin embargo, la esencia y los orígenes del campo magnético siguen sin resolverse en gran medida. “En nuestra investigación, buscamos abrir una mirilla a este gran acertijo”, dicen los investigadores.

¿Y qué vemos por esa mirilla? No mucho todavía, pero pueden decir que hace unos 7.600 años, durante el Neolítico, el campo se disparó hacia abajo, por así decirlo, marcando los valores más débiles jamás registrados en los últimos 10.000 años. Felizmente, se recuperó rápidamente.

De hecho, en su trabajo anterior, Ben-Yosef demostró usando la cerámica de Jerusalén que hubo un pico masivo y anómalo hace unos 2.800 años, después de lo cual el campo magnético perdió el 27 por ciento de su fuerza durante 30 años. Luego disminuyó suavemente desde el siglo VI hasta el siglo II a. C., abarcando desde la Edad del Hierro hasta la era helenística en Judea.

Si el campo magnético se voltea de nuevo sobre nosotros, todas las apuestas están apagadas; una investigación separada sugiere que los cambios de campo se han asociado con el caos climático y las extinciones. Por ejemplo, hace unos 42.000 años, el campo magnético planetario se debilitó y luego, en unos mil años, cambió. Durante este tiempo, la capa de ozono en la atmósfera se agotó y, en conjunto, los eventos impulsaron cambios climáticos globales y, por lo tanto, ambientales. Pero el hecho de que se haya demostrado que se ha debilitado últimamente no tiene por qué costarle el sueño, indica la investigación de Ben-Yosef sobre la prehistoria del campo magnético.

La vista al oeste de las excavaciones de 1999 en Wadi Feynan Crédito: Foto cortesía de Thomas E. Levy

No está claro por qué el campo magnético fluctúa y se voltea. “El campo magnético es generado por procesos que tienen lugar por debajo de una profundidad de aproximadamente 3.000 kilómetros [1.865 millas] por debajo de la superficie del planeta (a modo de comparación, la perforación humana más profunda ha alcanzado una profundidad de solo 20 kilómetros)”. Dice Ben-Yosef.

El campo magnético protege al planeta del bombardeo continuo de la radiación cósmica y así permite que exista la vida tal como la conocemos; es volátil y su fuerza y ​​dirección cambian constantemente, y está conectado con varios fenómenos en la atmósfera y el sistema ecológico del planeta, incluyendo afectar el clima de formas que todavía no entendemos realmente. Sin embargo, la esencia y los orígenes del campo magnético siguen sin resolverse en gran medida. “En nuestra investigación, buscamos abrir una mirilla a este gran acertijo”, dicen los investigadores.

¿Y qué vemos por esa mirilla? No mucho todavía, pero pueden decir que hace unos 7.600 años, durante el Neolítico, el campo se disparó hacia abajo, por así decirlo, marcando los valores más débiles jamás registrados en los últimos 10.000 años. Felizmente, se recuperó rápidamente.

De hecho, en su trabajo anterior, Ben-Yosef demostró usando la cerámica de Jerusalén que hubo un pico masivo y anómalo hace unos 2.800 años, después de lo cual el campo magnético perdió el 27 por ciento de su fuerza durante 30 años. Luego disminuyó suavemente desde el siglo VI hasta el siglo II a. C., abarcando desde la Edad del Hierro hasta la era helenística en Judea.

Y ahora, en nuestro tiempo, desde que comenzaron las mediciones hace menos de 200 años, hemos visto una disminución continua en la fuerza del campo, dice el profesor Tauxe. “Este hecho genera la preocupación de que podríamos perder por completo el campo magnético que nos protege de la radiación cósmica y, por lo tanto, es esencial para la existencia de vida en la Tierra”, dijo. “Los hallazgos de nuestro estudio pueden ser tranquilizadores: esto ya sucedió en el pasado. Hace aproximadamente 7.600 años, la fuerza del campo magnético era incluso más baja que en la actualidad, pero en aproximadamente 600 años, ganó fuerza y ​​nuevamente se elevó a niveles altos “.

Gloria Avila

Egresada de Comunicación en la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Viajera, lectora aficionada y amante de la música.

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