מחקר: היחלשות השדה המגנטי של כדור הארץ אינה תופעה חדשה

מחקר: היחלשות השדה המגנטי של כדור הארץ אינה תופעה חדשה
מאת: חיים חביב, 14.2.17, 22:45
 
ארכיאולוגים וגיאופיזיקאים הצליחו לשחזר את עוצמת השדה המגנטי הקדום בהתבסס על ממצאים מתקופת ממלכת יהודה. אין חשש לקריסת השדה המגנטי המגן על כדור הארץ מפני קרינה ולתופעת 'היפוך הקטבים'.
 
היחלשות השדה המגנטי של כדור הארץ היא תופעה מוכרת, אך אין סיבה להניח' שהיא מעידה על היפוך הקטבים של כדור הארץ. כך' לפי ממצאי מחקר רב-תחומי, שבחן עשרות קנקני אגירה מימי ממלכת יהודה, בין המאה ה-8 למאה ה-2 לפנה"ס, ופורסם אתמול (13.2.17) בכתב העת היוקרתי PNAS.
 
את המחקר ערכו ד"ר ארז בן יוסף, פרופ' עודד ליפשיץ ותלמיד המחקר, מייק מילמן מהחוג לארכיאולוגיה באוניברסיטת תל אביב וד"ר רון שער מהאוניברסיטה העברית בירושלים, בשיתוף עם המעבדה המגנטית של Scripps בסאן דייגו, ארה"ב.
 
ד"ר ארז בן יוסף: "השדה המגנטי הוא שמאפשר את קיומם של חיים בכדור הארץ כפי שאנו מכירים אותם. השדה המגנטי מגן עלינו מפני הקרינה הקוסמית ומפני רוח השמש, הוא משמש בעלי חיים רבים לניווט ומשפיע ישירות על תהליכים רבים בטבע, כמו ייצור איזוטופים באטמוספרה. למרות זאת, השדה המגנטי של כדור הארץ היה ונותר חידה מדעית שבה רב הנסתר על הגלוי. אלברט איינשטיין הגדיר את הבנת מקור השדה כאחת מחמש התעלומות החשובות ביותר בפיזיקה".

ד"ר ארז בן יוסף: "לפי התיאוריה המקובלת, השדה המגנטי נוצר בגלעין החיצוני של כדור הארץ, בעומק של יותר מ-2900 ק״מ ובטמפרטורה של למעלה מ-4000 מעלות. הגלעין מורכב ברובו מברזל נוזלי. התנועה של הברזל, שהוא חומר מוליך חשמלית, מייצרת שדה מגנטי כתוצאה מסיבוב כדור הארץ סביב צירו. מאז אמצע המאה ה-19 נערכות מדידות ישירות של עוצמת השדה - ואלו הצביעו על היחלשותו".
 
"מאז החלו המדידות, איבד כדור הארץ כ-10% מהשדה המגנטי. בנוסף, אנחנו יודעים שהיחלשות העוצמה קשורה לתופעה הנדירה של היפוך הקטבים. השדה נחלש כמעט עד אפס במהלך היפוך הקטבים המגנטיים, ויש חוקרים שרואים את הירידה הנוכחית בעוצמה כראשיתו של היפוך כזה. ההיפוך עצמו מטריד לא מעטים ומזין תיאוריות קונספירציה. אמנם רוב המדענים חושבים שלא תהיה קטסטרופה אפילו במקרה של היפוך הקטבים, אבל יש מספר חוקרים שסבורים שלא נצליח להתקיים ללא שדה מגנטי. מן הסתם, כל השאלות הללו מובילות לשאלת עוצמת השדה המגנטי בעבר, לפני שהחלו המדידות".
 
כדי למדוד את השדה המגנטי הקדום יש להשתמש בחומרים גיאולוגיים או ארכיאולוגיים, ש"הקליטו" את השדה המגנטי הקדום בזמן היווצרותם. חומרים אלו, כמו בזלות למשל, מכילים חלקיקים מגנטיים שהסתדרו בהתאם לשדה המגנטי בזמן שהחומר התקרר. ככלל, ממצאים ארכיאולוגיים כמו חרסים, לבנים, רעפים וכבשנים מאפשרים מקור מדויק יותר מחומרים גיאולוגיים לעוצמת השדה המגנטי ב-10,000 השנים שחלפו מאז שהאדם למד להשתמש באש.
 
ד"ר בן יוסף: "במחקר הנוכחי נעזרנו במחקר הארכיאולוגי היסודי שנערך על ממלכת יהודה הקדומה. מהמאה השמינית ועד למאה השנייה לפנה"ס פעלה ביהודה מערכת ביורוקרטית מסודרת, שנהגה להטביע את ידיות קנקני האגירה בחותמות מנהל שונות, כמו החותמת 'למלך' (ראה תצלום למעלה משמאל ובתחתית הכתבה). חותמות אלו מאפשרות לנו להתאים תאריך מדויק לעוצמת השדה שהוקלטה בקנקנים, בדיוק של עד עשרות שנים בודדות, ובכך לשחזר 600 שנים של שדה מגנטי קדום – מסד נתונים חסר תקדים בהיקפו".
 
את קנקני "למלך" של ממלכת יהודה שלחו החוקרים למעבדה המגנטית של פרופ' ליסה טוקס במכון Scripps בסאן דייגו. התוצאות שהתקבלו מראות שאין סיבה לחשוש מהיחלשות השדה המגנטי בימינו, שכן הוא נחלש הרבה יותר בעבר הקרוב – ו"התאושש" לאחר מכן.
 
"אנו למדים מבדיקת הקנקנים, שעוצמת השדה המגנטי פחתה ב-20% תוך 30 שנה, כך שהיחלשות השדה המגנטי ב-10% במהלך 180 השנים האחרונות אינה צריכה לעורר דאגה מיוחדת. המחקר הזה מלמד אותנו שהשדה תנודתי. למעשה, הממצאים החדשים מחזקים ממצאים קודמים, שפרסמנו ב-2009, המצביעים על כך שלפני 3,000 שנה עוצמת השדה המגנטי הייתה חזקה פי 2.5 מעוצמתה היום – השדה החזק ביותר בהיסטוריה של כדור הארץ, תופעה שאנו קוראים לה The Iron Age Geomagnetic Spike".
 
בנוסף לתרומת מסד הנתונים החדש להבנת השדה המגנטי של כדור הארץ, החוקרים מקווים שהוא יתרום גם להבנה טובה יותר של הארכיאולוגיה המקומית. ניתן יהיה להשתמש בשדה המגנטי הקדום כדי לתארך ממצאים ארכיאולוגיים חדשים בדומה לתיארוך בפחמן 14.