Ricerca internazionale dell'Università di Tel Aviv, l'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Roma, e l'Università della California San Diego ha scoperto risultati riguardanti il ​​campo magnetico che ha prevalso in Medio Oriente tra circa 10, 000 e 8, 000 anni fa. I ricercatori hanno esaminato ceramiche e selci bruciate provenienti da siti archeologici in Giordania, su cui è stato registrato il campo magnetico durante quel periodo di tempo. Le informazioni sul campo magnetico durante la preistoria possono influenzare la nostra comprensione del campo magnetico oggi, che ha mostrato una tendenza all'indebolimento che è stata motivo di preoccupazione tra i ricercatori del clima e dell'ambiente.

La ricerca è stata condotta sotto la guida del Prof. Erez Ben-Yosef del Jacob M. Alkow Department of Archaeology and Ancient Near Eastern Cultures presso l'Università di Tel Aviv e della Prof. Lisa Tauxe, capo del Laboratorio Paleomagnetico presso la Scripps Institution of Oceanography, in collaborazione con altri ricercatori dell'Università della California a San Diego, Roma e Giordania. L'articolo è stato pubblicato sulla rivista PNAS .

Il prof. Ben-Yosef spiega, "Albert Einstein ha caratterizzato il campo magnetico del pianeta come uno dei cinque più grandi misteri della fisica moderna. A partire da ora, conosciamo una serie di fatti fondamentali al riguardo:il campo magnetico è generato da processi che avvengono al di sotto di una profondità di circa 3, 000 km sotto la superficie del pianeta (per fare un confronto, la perforazione umana più profonda ha raggiunto una profondità di soli 20 km); protegge il pianeta dal continuo bombardamento delle radiazioni cosmiche e permette così l'esistenza della vita come la conosciamo; è volatile e la sua forza e direzione cambiano continuamente, ed è collegato a vari fenomeni nell'atmosfera e nel sistema ecologico del pianeta, compreso, forse, avere un certo impatto sul clima. Tuttavia, l'essenza e le origini del campo magnetico sono rimaste in gran parte irrisolte. Nella nostra ricerca, abbiamo cercato di aprire uno spioncino in questo grande enigma."

I ricercatori spiegano che gli strumenti per misurare la forza del campo magnetico terrestre sono stati inventati per la prima volta solo circa 200 anni fa. Per esaminare la storia del campo durante i periodi precedenti, la scienza è aiutata da materiali archeologici e geologici che hanno registrato le proprietà del campo quando sono stati riscaldati ad alte temperature. L'informazione magnetica rimane "congelata" (per sempre o fino a un altro evento di riscaldamento) all'interno di minuscoli cristalli di minerali ferromagnetici, da cui può essere estratto mediante una serie di esperimenti nel laboratorio di magnetismo. Il basalto delle eruzioni vulcaniche o la ceramica cotta in un forno sono materiali frequenti per questo tipo di esperimenti. Il grande vantaggio nell'usare materiali archeologici rispetto a quelli geologici è la risoluzione temporale:mentre in geologia, la datazione è sulla scala di migliaia di anni nella migliore delle ipotesi, in archeologia i manufatti e il campo magnetico che hanno registrato possono essere datati a una risoluzione di centinaia e talvolta anche decine di anni (e in casi specifici, come un evento di distruzione noto, anche dare una data precisa). L'ovvio svantaggio dell'archeologia è la giovane età dei relativi manufatti:ceramiche, che sono stati utilizzati fino ad ora a questo scopo, sono stati inventati solo 8, 500 anni fa.

L'attuale studio si basa su materiali provenienti da quattro siti archeologici di Wadi Feinan (Giordania), che sono stati datati (usando il carbonio-14) al periodo neolitico - circa 10, 000 a 8, 000 anni fa, alcuni dei quali anteriori all'invenzione della ceramica. I ricercatori hanno esaminato il campo magnetico che è stato registrato in 129 oggetti trovati in questi scavi, e questa volta, strumenti di selce bruciata sono stati aggiunti ai frammenti di ceramica. Il prof. Ben-Yosef osserva, "Questa è la prima volta che vengono utilizzate selci bruciate provenienti da siti preistorici per ricostruire il campo magnetico del loro periodo di tempo. Circa un anno fa, è stata pubblicata una ricerca pionieristica presso l'Università Ebraica, dimostrando la fattibilità di lavorare con tali materiali, e abbiamo fatto un passo avanti, estraendo informazioni geomagnetiche da selce bruciata strettamente datata. Lavorare con questo materiale estende le possibilità di ricerca decine di migliaia di anni fa, poiché gli esseri umani hanno utilizzato strumenti di selce per un periodo di tempo molto lungo prima dell'invenzione della ceramica. Inoltre, dopo che sono state raccolte sufficienti informazioni sui cambiamenti nel campo geomagnetico nel corso del tempo, potremo utilizzarlo per datare i resti archeologici."

Un'ulteriore e importante scoperta di questo studio è la forza del campo magnetico durante il periodo di tempo che è stato esaminato. I reperti archeologici hanno dimostrato che in una certa fase del Neolitico, il campo è diventato molto debole (tra i valori più deboli mai registrati negli ultimi 10, 000 anni), ma si riprese e si rafforzò in un lasso di tempo relativamente breve. Secondo il prof. Tauxe, questa constatazione è per noi oggi significativa:"Nel nostro tempo, da quando le misurazioni sono iniziate meno di 200 anni fa, abbiamo visto una diminuzione continua della forza del campo. Questo fatto fa sorgere la preoccupazione che potremmo perdere completamente il campo magnetico che ci protegge dalle radiazioni cosmiche e quindi, è essenziale per l'esistenza della vita sulla Terra. I risultati del nostro studio possono essere rassicuranti:questo è già successo in passato. Circa 7, 600 anni fa, la forza del campo magnetico era persino inferiore a quella odierna, ma entro circa 600 anni, ha guadagnato forza e di nuovo è salito a livelli elevati."

La ricerca è stata condotta con il supporto della US-Israel Binational Science Foundation, che incoraggia le collaborazioni accademiche tra le università in Israele e negli Stati Uniti. I ricercatori osservano che in questo caso, la collaborazione è stata particolarmente essenziale per il successo dello studio perché si basa su una stretta integrazione di metodi provenienti dai campi dell'archeologia e della geofisica, e le intuizioni ottenute sono particolarmente rilevanti per entrambe queste discipline.