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古文明遺留的磁性晶體,揭開地球磁場衰弱之謎

鐵器時代的考古文物意外揭露中東地區曾出現史上最強的地磁異常現象。這項發現是否能幫助我們解開地球磁場衰弱的謎團?

2008年,特拉維夫大學考古學家Erez Ben-Yosef與耶路撒冷希伯來大學地質學家Ron Shaar在約旦南部進行研究時,發現一塊鐵器時代的銅礦渣。這塊看似不起眼的金屬冶煉廢料,竟記錄著3000年前地球磁場的驚人波動。

當研究團隊首次發表這項發現時,許多地球物理學家都持懷疑態度,因為這種磁場強度在地質史上從未出現過。「當時沒有任何理論模型能夠解釋這種異常現象。」Ben-Yosef向《Live Science》表示。

經過十多年的樣本分析與驗證,這個被命名為「黎凡特鐵器時代異常」(LIAA)的現象終於獲得學界認可。研究顯示,在公元前1100至550年間,中東地區的磁場曾出現劇烈波動。

這項研究採用的是新興的「考古磁學」技術。科學家透過分析文物中的磁性粒子,能重建地球過去的磁場狀況。比起傳統的岩石記錄法,這種方法特別適合研究較近期的地磁變化。

地球磁場的生成機制源自外核的液態鐵流動,這種「地球發電機」效應會受到地幔活動的影響。磁場異常往往反映著地球深處的劇烈變動。

隨著現代磁力測量技術的進步,考古磁學正幫助我們填補對地磁認知的空白。由明尼蘇達大學主持的「Geomagia50」全球資料庫,就是整合這些研究成果的重要平台。

然而,這項技術仍面臨諸多挑戰。高階磁力儀造價高達70-80萬美元,全球僅少數實驗室具備完整研究能力。目前資料庫中90%的數據來自歐洲,非洲甚至沒有任何可供考古磁學研究的設備。

研究人員指出,樣本分析過程相當耗時且技術門檻高。每個文物都需要進行20次反覆加熱測試,整個實驗流程可能長達兩個月。這種技術限制導致我們對全球地磁變化的理解仍存在嚴重偏差。

值得注意的是,類似黎凡特異常的強磁場波動,在中國和韓國等地的鐵器時代遺址也有零星發現。最新研究嘗試透過電腦模擬,探討這些異常現象與現今南大西洋磁場弱化區(SAA)之間的關聯。

科學家警告,地球磁場持續衰弱的趨勢可能影響衛星通訊,甚至增加人類罹癌風險。解開古代磁場異常之謎,將有助我們預測地球磁場的未來變化。