Fouilles—Tel Tifdan/Wadi Fidan. Crédit :Thomas E. Levy
Recherche internationale de l'Université de Tel Aviv, l'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Rome, et l'Université de Californie à San Diego a découvert des découvertes concernant le champ magnétique qui a prévalu au Moyen-Orient entre environ 10, 000 et 8, il y a 000 ans. Les chercheurs ont examiné des poteries et des silex brûlés provenant de sites archéologiques en Jordanie, sur lequel le champ magnétique au cours de cette période a été enregistré. Les informations sur le champ magnétique à l'époque préhistorique peuvent affecter notre compréhension du champ magnétique aujourd'hui, qui a montré une tendance à l'affaiblissement qui a été une source de préoccupation parmi les chercheurs en climatologie et en environnement.
La recherche a été menée sous la direction du professeur Erez Ben-Yosef du département d'archéologie et des cultures anciennes du Proche-Orient Jacob M. Alkow à l'Université de Tel Aviv et du professeur Lisa Tauxe, chef du laboratoire paléomagnétique de la Scripps Institution of Oceanography, en collaboration avec d'autres chercheurs de l'Université de Californie à San Diego, Rome et la Jordanie. L'article a été publié dans la revue PNAS .
Le professeur Ben-Yosef explique, "Albert Einstein a caractérisé le champ magnétique de la planète comme l'un des cinq plus grands mystères de la physique moderne. A partir de maintenant, nous connaissons un certain nombre de faits fondamentaux à ce sujet :Le champ magnétique est généré par des processus qui se déroulent en dessous d'une profondeur d'environ 3, 000 km sous la surface de la planète (à titre de comparaison, le forage humain le plus profond a atteint une profondeur de seulement 20 km); il protège la planète du bombardement continu du rayonnement cosmique et permet ainsi à la vie telle que nous la connaissons d'exister; il est volatile et sa force et sa direction changent constamment, et il est lié à divers phénomènes dans l'atmosphère et le système écologique de la planète, y compris—éventuellement—avoir un certain impact sur le climat. Néanmoins, l'essence et les origines du champ magnétique sont restées en grande partie non résolues. Dans notre recherche, nous avons cherché à ouvrir un judas dans cette grande énigme."
Ouadi Fidan. Crédit :Thomas E. Levy
Les chercheurs expliquent que les instruments de mesure de la force du champ magnétique terrestre ont été inventés pour la première fois il y a seulement 200 ans environ. Afin d'examiner l'histoire du domaine au cours des périodes antérieures, la science est aidée par des matériaux archéologiques et géologiques qui ont enregistré les propriétés du champ lorsqu'ils ont été chauffés à des températures élevées. L'information magnétique reste "gelée" (pour toujours ou jusqu'à un autre événement de chauffage) dans de minuscules cristaux de minéraux ferromagnétiques, à partir de laquelle il peut être extrait à l'aide d'une série d'expériences dans le laboratoire de magnétisme. Le basalte provenant d'éruptions volcaniques ou les céramiques cuites dans un four sont des matériaux fréquemment utilisés pour ce type d'expériences. Le grand avantage de l'utilisation de matériaux archéologiques par opposition aux matériaux géologiques est la résolution temporelle :alors qu'en géologie, la datation est à l'échelle de milliers d'années au mieux, en archéologie, les artefacts et le champ magnétique qu'ils ont enregistrés peuvent être datés à une résolution de centaines et parfois même de dizaines d'années (et dans des cas spécifiques, comme un événement de destruction connu, même donner une date exacte). L'inconvénient évident de l'archéologie est le jeune âge des artefacts concernés :céramiques, qui ont été utilisés à cette fin jusqu'à présent, n'ont été inventés que 8, il y a 500 ans.
La présente étude est basée sur des matériaux provenant de quatre sites archéologiques du Wadi Feinan (Jordanie), qui ont été datés (en utilisant le carbone 14) à la période néolithique - environ 10, 000 à 8, Il y a 000 ans, dont certains sont antérieurs à l'invention de la céramique. Les chercheurs ont examiné le champ magnétique qui a été enregistré dans 129 objets trouvés dans ces fouilles, et cette fois, des outils en silex brûlé ont été ajoutés aux tessons de céramique. Remarques du professeur Ben-Yosef, « C'est la première fois que des silex brûlés provenant de sites préhistoriques sont utilisés pour reconstituer le champ magnétique à partir de leur époque. Il y a environ un an, des recherches révolutionnaires à l'Université hébraïque ont été publiées, montrer la faisabilité de travailler avec de tels matériaux, et nous avons fait un pas en avant, extraire des informations géomagnétiques à partir de silex brûlés étroitement datés. Travailler avec ce matériau étend les possibilités de recherche il y a des dizaines de milliers d'années, car les humains ont utilisé des outils en silex pendant une très longue période avant l'invention de la céramique. En outre, après avoir recueilli suffisamment d'informations sur les changements du champ géomagnétique au cours du temps, nous pourrons l'utiliser pour dater des vestiges archéologiques."
Silex brûlés et céramiques utilisés pour reconstituer la force de l'ancien champ géomagnétique (extrait de l'article). Crédit: PNAS (2021), DOI :10.1073/pnas.2100995118
Une autre découverte importante de cette étude est la force du champ magnétique au cours de la période examinée. Les artefacts archéologiques ont démontré qu'à un certain stade de la période néolithique, le champ est devenu très faible (parmi les valeurs les plus faibles jamais enregistrées pour les 10 dernières, 000 ans), mais récupéré et renforcé dans un laps de temps relativement court. Selon le Pr Tauxe, ce constat est significatif pour nous aujourd'hui :« A notre époque, depuis le début des mesures il y a moins de 200 ans, nous avons vu une diminution continue de la force du champ. Ce fait fait craindre que nous puissions perdre complètement le champ magnétique qui nous protège contre le rayonnement cosmique et, par conséquent, est essentiel à l'existence de la vie sur Terre. Les conclusions de notre étude peuvent être rassurantes :cela s'est déjà produit dans le passé. Environ 7, il y a 600 ans, la force du champ magnétique était encore plus faible qu'aujourd'hui, mais dans environ 600 ans, il a pris de la force et a de nouveau atteint des niveaux élevés."
La recherche a été réalisée avec le soutien de la US-Israel Binational Science Foundation, qui encourage les collaborations académiques entre les universités en Israël et aux États-Unis. Les chercheurs notent que dans ce cas, la collaboration a été particulièrement essentielle à la réussite de l'étude car elle repose sur une intégration étroite de méthodes issues des domaines de l'archéologie et de la géophysique, et les idées qui ont été obtenues sont particulièrement pertinentes pour ces deux disciplines.