Первые измерения магнитного поля Южной Африки эпохи Железного века

Впервые команде исследователей удалось восстановить запись магнитного поля из древних минералов для Южной Африки эпохи Железного века (между 1000 и 1500 годами нашей эры). Эти данные, в сочетании с текущим ослаблением магнитного поля Земли, позволяют предположить, что область земного ядра под югом Африки может играть особую роль в инверсиях магнитных полюсов планеты.

Исследование, опубликованное в Nature Communications, возглавил геофизик Джон Тардуно из Университета Рочестера. Данные были собраны на пяти участках у границ ЮАР с Зимбабве и Ботсваной, недалеко от реки Лимпопо. Эта область является частью Южно-Атлантической аномалии, где сегодня наблюдается необычно слабая напряженность магнитного поля. С 1840 года дипольное магнитное поле Земли ослабло на 16%, и большая часть этого спада связана именно с этой аномалией, что порождает предположения о начале глобальной инверсии.

«Долгое время считалось, что инверсии начинаются в случайных местах, но наше исследование предполагает, что это может быть не так», — говорит Тардуно. Ученые связывают аномалию с существованием под этим регионом провинции с низкой скоростью сдвига (LLSVP) — массивной, горячей и плотной породой мантии на глубине около 3000 км. Она влияет на направление движения жидкого железа во внешнем ядре, генерирующего магнитное поле, что приводит к локальной потере его интенсивности. Поскольку мантийная порода движется крайне медленно, эта особенность является древней и может быть долгосрочным «слабым местом» поля.

Ключевые данные были получены благодаря анализу археологических объектов — обожженных глиняных полов хижин и зернохранилищ, которые сжигались во время ритуального очищения деревень. Нагрев свыше 1000 °C стирал прежнюю магнитную запись в минералах (магнетите) и фиксировал новую, соответствующую моменту пожара. Анализ показал резкое падение интенсивности магнитного поля на 30% в период с 1225 по 1550 год нашей эры. Это указывает, что процесс ослабления поля в регионе может быть повторяющимся явлением.

Новые данные не позволяют с уверенностью предсказать, что текущее ослабление поля приведет к инверсии. Однако они свидетельствуют, что современная картина может быть новым проявлением давней особенности, которая в прошлом иногда приводила к глобальной переполюсовке.