Las grabaciones del campo magnético de hace 9.000 años nos enseñan sobre el campo magnético actual

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Una investigación internacional llevada a cabo por la Universidad de Tel Aviv, el Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, de Roma, y la Universidad de California en San Diego, descubrió hallazgos sobre el campo magnético que prevalecía en Oriente Medio hace aproximadamente 10.000 y 8.000 años. Los investigadores examinaron cerámicas y sílex quemados procedentes de yacimientos arqueológicos de Jordania, en los que se registró el campo magnético durante ese periodo de tiempo. La información sobre el campo magnético durante la prehistoria puede influir en nuestra comprensión del campo magnético actual, que ha mostrado una tendencia al debilitamiento que ha sido motivo de preocupación para los investigadores del clima y el medio ambiente.

La investigación se llevó a cabo bajo la dirección del profesor Erez Ben-Yosef, del Departamento de Arqueología y Culturas Antiguas del Próximo Oriente de la Universidad de Tel Aviv, y de la profesora Lisa Tauxe, jefa del Laboratorio Paleomagnético del Instituto Scripps de Oceanografía, en colaboración con otros investigadores de la Universidad de California en San Diego, Roma y Jordania. El artículo se publicó en la revista PNAS.

El profesor Ben-Yosef explica: "Albert Einstein caracterizó el campo magnético del planeta como uno de los cinco mayores misterios de la física moderna. A día de hoy, conocemos una serie de datos básicos sobre él: El campo magnético es generado por procesos que tienen lugar a una profundidad de aproximadamente 3.000 km bajo la superficie del planeta (para comparar, la perforación humana más profunda ha llegado a una profundidad de sólo 20 km); protege al planeta del bombardeo continuo de la radiación cósmica y, por tanto, permite la existencia de la vida tal y como la conocemos; es volátil y su fuerza y dirección cambian constantemente, y está conectado con varios fenómenos de la atmósfera y el sistema ecológico del planeta, incluyendo -posiblemente- un cierto impacto en el clima. Sin embargo, la esencia y el origen del campo magnético siguen sin resolverse. En nuestra investigación, intentamos abrir una mirilla a este gran enigma".

Los investigadores explican que los instrumentos para medir la intensidad del campo magnético de la Tierra se inventaron por primera vez hace aproximadamente 200 años. Para examinar la historia del campo durante períodos anteriores, la ciencia se ayuda de materiales arqueológicos y geológicos que registraron las propiedades del campo cuando se calentaron a altas temperaturas. La información magnética permanece "congelada" (para siempre o hasta que se produzca otro calentamiento) dentro de diminutos cristales de minerales ferromagnéticos, de los que se puede extraer mediante una serie de experimentos en el laboratorio de magnetismo. El basalto de las erupciones volcánicas o la cerámica cocida en un horno son materiales frecuentes para este tipo de experimentos. La gran ventaja de utilizar materiales arqueológicos frente a los geológicos es la resolución temporal: Mientras que en geología la datación es a escala de miles de años en el mejor de los casos, en arqueología los artefactos y el campo magnético que han registrado pueden datarse con una resolución de cientos y a veces incluso decenas de años (y en casos concretos, como un evento de destrucción conocido, incluso dar una fecha exacta). La desventaja obvia de la arqueología es la corta edad de los artefactos relevantes: La cerámica, que se ha utilizado hasta ahora para este fin, sólo se inventó hace 8.500 años.

El estudio actual se basa en materiales procedentes de cuatro yacimientos arqueológicos de Wadi Feinan (Jordania), que han sido datados (mediante carbono 14) en el periodo neolítico -hace aproximadamente entre 10.000 y 8.000 años-, algunos de los cuales son anteriores a la invención de la cerámica. Los investigadores examinaron el campo magnético que se registró en 129 objetos encontrados en estas excavaciones, y esta vez, a los fragmentos de cerámica se añadieron herramientas de sílex quemado. El profesor Ben-Yosef comenta: "Es la primera vez que se utilizan sílex quemados de yacimientos prehistóricos para reconstruir el campo magnético de su época". Hace aproximadamente un año, se publicó una investigación pionera en la Universidad Hebrea que mostraba la viabilidad de trabajar con este tipo de materiales, y nosotros hemos dado un paso más, extrayendo información geomagnética de sílex quemados muy fechados. Trabajar con este material amplía las posibilidades de investigación decenas de miles de años atrás, ya que los seres humanos utilizaron herramientas de sílex durante un periodo de tiempo muy largo antes de la invención de la cerámica. Además, una vez recopilada suficiente información sobre los cambios en el campo geomagnético a lo largo del tiempo, podremos utilizarla para datar restos arqueológicos".

 

Un hallazgo adicional e importante de este estudio es la fuerza del campo magnético durante el período de tiempo que se examinó. Los artefactos arqueológicos demostraron que, en una determinada etapa del Neolítico, el campo se debilitó mucho (entre los valores más débiles jamás registrados en los últimos 10.000 años), pero se recuperó y fortaleció en un periodo de tiempo relativamente corto. Según el profesor Tauxe, este hallazgo es significativo para nosotros hoy en día: "En nuestra época, desde que empezaron las mediciones hace menos de 200 años, hemos visto una disminución continua de la fuerza del campo. Este hecho hace temer que podamos perder por completo el campo magnético que nos protege contra la radiación cósmica y, por tanto, es esencial para la existencia de la vida en la Tierra. Los resultados de nuestro estudio pueden ser tranquilizadores: Esto ya ha ocurrido en el pasado. Hace aproximadamente 7.600 años, la fuerza del campo magnético era aún más baja que la actual, pero en unos 600 años ganó fuerza y volvió a subir a niveles altos".

La investigación se llevó a cabo con el apoyo de la Fundación Científica Binacional Israelí-Estadounidense, que fomenta las colaboraciones académicas entre universidades de Israel y Estados Unidos. Los investigadores señalan que, en este caso, la colaboración fue especialmente esencial para el éxito del estudio, ya que se basa en una estrecha integración de métodos de los campos de la arqueología y la geofísica, y los conocimientos que se obtuvieron son notablemente relevantes para ambas disciplinas.

Fuentes, créditos y referencias:

Imágenes: Crédito: Thomas E. Levy, Crédito: PNAS (2021), DOI: 10.1073/pnas.2100995118

Referencias:  The strength of the Earth's magnetic field from Pre-Pottery to Pottery Neolithic, Jordan, PNAS (2021). doi.org/10.1073/pnas.2100995118