铁器时代的人们如何记录磁场

美国和南非的研究人员在《自然通讯》上发表了一篇论文，讲述了他们是如何发现铁器时代的人通过在地面上燃烧文字来记录磁场的。通过测定铁器时代人们举行的一些仪式留下的磁性样本，他们发现了从13世纪到16世纪地球磁场快速变化的证据。

古地磁与古生物学非常相似，除了研究对象是地球磁场，而不是动物和植物。研究人员狡猾地发现了过去160年的磁场数据，却没有挖掘化石。

地球磁场有一个弱点。在范艾伦辐射带，来自太阳的带电粒子会由于磁力聚集在这个区域，然后落到地球表面。地球磁场的这一弱点被称为南大西洋异常，从南非延伸到南非，可能与地球两极的倒转有关，这种现象80万年来从未出现过。这种现象已经发生了几千年，但我们只收集了1840年以后的数据。

这些未被发现的数据是由于11世纪到16世纪铁器时代在南非、博茨瓦纳和津巴布韦边境附近举行的一个仪式。该论文的合著者之一罗里·科特雷尔(Rory Cottrell)在一封电子邮件中告诉我，在过去的2000年里，南非的农业人口一直生活在半永久性的村庄里，他们用粘土和泥土建造房屋，用草喂养牲畜，并收获小米、大豆和豌豆作为食物。

科特雷尔说:“如果由于持续干旱导致收成不佳，牲畜意外死亡，村民们将烧毁整个村庄作为净化仪式。”当一座建筑被烧毁时，火焰的温度将达到至少1000摄氏度。在这个温度下，磁性材料如磁铁矿的磁性会发生变化，留下磁力强度和方向的记录。"

科特雷尔说:“在这个温度下，磁性材料的特性会发生变化，超过这个温度的磁力不能永久保持。如果通过冷却将温度降低到该特定温度以下，将记录磁场。我们在南部非洲采集了燃烧过的材料样本，并测定了南部非洲不同时期的磁场。”

根据160年的磁场记录，地球的磁场强度逐渐减弱并改变方向，这是正常的，可能表明我们正在经历一个极反转的早期阶段，这将需要15000年才能完成。

进一步回顾，研究人员发现，与13至16世纪的南大西洋异常相比，目前地球磁场方向的变化率是小菜一碟，因为在村庄被烧毁后留下了残余物质。根据他们记录的数据，从1225年到1550年，磁场方向的变化率是今天的两倍。

磁场强度的减弱可以加强磁场方向的逆转，所以根据这位研究者的说法，我们可以推测磁场在下一步会发生什么变化。然而，猜测的数据库越强，结果就越准确。对于一个只能在数万年内完成的过程来说，每一个数据都至关重要。