Antike Ziegelsteine enthüllen neue Hinweise auf eine massive Anomalie im Erdmagnetfeld
Als Wissenschaftler vor kurzem Ziegel aus dem dritten bis ersten Jahrtausend v. Chr. in Mesopotamien untersuchten - das den heutigen Irak und Teile des heutigen Syriens, Irans und der Türkei umfasst -, entdeckten sie in den Ziegeln aus dem ersten Jahrtausend magnetische Signaturen, die darauf hinweisen, dass die Ziegel zu einer Zeit gebrannt wurden, als das Magnetfeld der Erde ungewöhnlich stark war. Anhand von Stempeln auf den Ziegeln, in denen mesopotamische Könige namentlich genannt wurden, konnten die Forscher die Zeitspanne für die magnetische Spitze bestätigen.
Ihre Ergebnisse stimmten mit einer bekannten magnetischen Welle überein, der so genannten "geomagnetischen Anomalie der levantinischen Eisenzeit", die zwischen 1050 und 550 v. Chr. stattfand. Sie war zuvor in Artefakten von den Azoren, aus Bulgarien und China mit Hilfe archäomagnetischer Analysen dokumentiert worden. Dabei wurden Körner in Töpferwaren und archäologischen Keramikobjekten auf Anhaltspunkte für die magnetische Aktivität der Erde untersucht, berichten die Wissenschaftler am 18. Dezember in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.
"Es ist wirklich aufregend, dass antike Artefakte aus Mesopotamien dabei helfen, Schlüsselereignisse der Erdgeschichte wie Schwankungen im Magnetfeld zu erklären und aufzuzeichnen", sagte der Mitautor der Studie , Mark Altaweel, Professor für Vorderasiatische Archäologie und archäologische Datenwissenschaft am Institut für Archäologie des University College London.
"Es zeigt, warum die Erhaltung des antiken Erbes Mesopotamiens für die Wissenschaft und die Menschheit im Allgemeinen wichtig ist", so Altaweel in einer E-Mail an CNN.
Von Menschenhand geschaffene Felsen
Wenn ein antikes Artefakt organisches Material wie Knochen oder Holz enthält, können Wissenschaftler sein Alter mit Hilfe der Radiokohlenstoffdatierung bestimmen, bei der das Verhältnis der in den Kohlenstoffisotopen erhaltenen Zerfallsraten verglichen wird. Für anorganische Artefakte - Töpferwaren oder keramische Gegenstände - ist jedoch eine archäomagnetische Analyse erforderlich, um ihr Alter zu bestimmen, sagte der Hauptautor der Studie , Matthew Howland, ein Assistenzprofessor in der Abteilung für Anthropologie an der Wichita State University in Kansas.
Da Keramik die häufigste Art von Artefakten an archäologischen Stätten weltweit ist, ist diese Technik eine wichtige Ergänzung zur Radiokohlenstoffdatierung, so Howland gegenüber CNN.
"Die archäomagnetische Datierung kann auf jede Art von magnetisch empfindlichen Materialien angewendet werden, die erhitzt wurden", so Howland. Und ihr Nutzen geht über die Archäologie hinaus.
"Geologen verwenden oft die Analyse von Gesteinen, um die Magnetfelder der Erde zu untersuchen, aber in jüngeren Zeiten, wenn es keine Möglichkeit gibt, sehr junge Gesteine zu untersuchen, weil sie noch nicht die Zeit hatten, sich zu bilden, müssen wir archäologische Artefakte verwenden", sagte er. "Wir können uns Lehmziegel oder Töpferwaren als von Menschen geschaffene Felsen vorstellen, um die Magnetfelder der Erde zu untersuchen.
Vor dieser neuen Studie gab es nur wenige präzise archäomagnetische Beweise von mesopotamischen Artefakten aus dieser Zeit.
"Der Mangel an Daten schränkte unsere Möglichkeiten ein, die Bedingungen des Erdmagnetfeldes in dieser Region zu verstehen", so Howland. Das bedeutete auch, dass Archäologen das Alter vieler Stätten in Mesopotamien, "einer unglaublich wichtigen Region in der weltweiten Archäologie", nicht genau berechnen konnten.
Magnetische Anziehungskraft
Die Erde ist von einer Magnetosphäre umgeben - einer unsichtbaren Blase aus Magnetismus, die durch die starke Aufwirbelung geschmolzener Metalle im Erdkern entsteht. Sie verhindert, dass unsere Atmosphäre von den Sonnenwinden, die sie von der Sonne wegblasen, abgetragen wird. Obwohl die Magnetosphäre seit Milliarden von Jahren konstant vorhanden ist, nimmt ihre Stärke mit der Zeit zu und ab. (Nach Angaben des US Geological Survey wird die menschliche Gesundheit durch Magnetfeldschwankungen nicht direkt beeinträchtigt).
Tonartefakte, die bei hohen Temperaturen gebrannt wurden, bewahren einen "Fingerabdruck" des damaligen Erdmagnetismus in Mineralien wie Eisenoxid, die vom Magnetismus beeinflusst werden. Um diesen Fingerabdruck wiederzufinden, sind eine Reihe von magnetischen Experimenten erforderlich, bei denen das Objekt wiederholt erhitzt und abgekühlt wird, indem man es Magnetfeldern aussetzt und diese dann wieder entfernt. Dieser Prozess erzeugt eine Reihe neuer Fingerabdrücke, die mit der ursprünglichen magnetischen Intensität des Objekts verglichen werden.
Die Wissenschaftler können dann das Objekt einer bestimmten Aktivitätsperiode im Erdmagnetfeld zuordnen.
"Insgesamt ist dies eine aufregende Arbeit, denn sie hilft uns zu verstehen, wie sich das Erdmagnetfeld im Laufe der Zeit verhält, und sie wird auch dazu beitragen, das Alter von Artefakten zu bestimmen, was sonst unmöglich wäre", sagte Cauê S. Borlina, ein Postdoktorand in der Abteilung für Erd- und Planetenwissenschaften an der Johns Hopkins University. Borlina, der nicht an der Studie beteiligt war, erforscht alte und moderne Magnetfelder und ihre Auswirkungen auf die Entstehung und Bewohnbarkeit von Planeten.
"Am wichtigsten ist, dass diese hochauflösenden Aufzeichnungen entscheidend sind, um zu verstehen, wie magnetische Spitzen an der Oberfläche mit den Vorgängen im Erdinneren zusammenhängen könnten", sagte Borlina in einer E-Mail an CNN. "Besonders im äußeren Kern, wo das Magnetfeld der Erde erzeugt wird."
Die neue Analyse füllte nicht nur eine wichtige Datenlücke, sondern enthüllte auch neue Hinweise auf die magnetische Anomalie in dieser Zeit.
Von den 32 Steinen, die die Forscher untersuchten, trugen fünf Stempel, die sie mit der Regierungszeit von Nebukadnezar II. zwischen 604 und 562 v. Chr. in Verbindung bringen. Messungen des Magnetismus in den Steinen ergaben, dass sich das Magnetfeld bei der Herstellung der Ziegel schnell und intensiv verstärkte. Die Stempel auf den Ziegeln sind also eine Momentaufnahme eines magnetischen Energieschubs, der nur wenige Jahrzehnte umfasste.
"Die nächsten Schritte bestehen darin, diese Arbeit fortzusetzen, sie auf weitere Lehmziegel aus Mesopotamien anzuwenden und die Kurve, die wir über die Intensität des Erdmagnetfelds im Laufe der Zeit erstellen können, weiter zu verbessern", so Howland.
"Aber vielleicht noch spannender ist, dass Archäologen, die an Stätten im Irak und in Syrien arbeiten, unsere Daten betrachten und die gleichen Techniken auf undatierte Artefakte anwenden können", fügte er hinzu. "Dies kann dazu beitragen, viele der chronologischen Debatten zu lösen, die in der Region über die Chronologie der Könige geführt werden."
Mindy Weisberger ist eine Wissenschaftsautorin und Medienproduzentin, deren Arbeiten in Live Science, Scientific American und How It Works erschienen sind.
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Quelle: edition.cnn.com
