地球科学: 对铁器时代地磁场的认识

本期Nature Communications 上发表的一篇论文报告说，公元1225年和公元1550年间地磁场的迅速变化在来自铁器时代建筑物被烧掉地面的样本中显而易见。铁器时代人们的火烧行为使得地面中的岩石变得按磁性取向，从而产生当时地磁场的一个记录。作者提出，这一发现有助于解读地磁场强度的最近变化。

地球偶极磁场的迅速衰减最近让公众有机会发挥自己的想象力：过去160年南半球磁场强度的降低促使人们猜测地磁场可能会发生逆转，即磁北极和磁南极会调换位置。然而，我们对这些变化的认识一直受到缺乏更长期观察结果的限制。

John Tarduno及同事对南部非洲的几个铁器时代遗址进行了研究，并用来自保存下来的、被烧掉的茅屋、谷仓和畜圈地面的磁取向样本来生成一个长度近600年的记录。这些样本显示了地磁场发生迅速变化和其强度骤降的一段时间，说明其行为的变化可能并不只是最近才有的一个特征。作者将这些变化归因于南部非洲地下深层地核-地幔边界处的不寻常结构和组成。他们提出，流体涡旋触发了磁通量的排出，导致磁场方向和强度发生迅速变化。