Research press release


Nature Communications

Geoscience: Iron Age insights into the Earth's magnetic field

西暦1225~1550年に地球の磁場が急激に変化したことが、鉄器時代の構造物の焼け残った床から採取された試料に明確に示されているという報告が、今週掲載される。鉄器時代の人々は構造物を燃やす儀式を行っていたが、そうして燃やされた構造物の床の岩石が磁気方位を有するようになったため、当時の地球磁場の記録となった。著者であるJohn Tardunoたちは、このことが最近の地球磁場の強度の変化の解釈に重要な意味を持つと考えている。


今回、John Tardunoたちは、アフリカ南部の鉄器時代の遺跡の調査を行い、保存されていた小屋と穀物貯蔵庫、家畜用囲いの焼け跡から採取された磁気方位を有する試料を使って、約600年間の記録を作成した。この試料からは、地球の磁場が急激に変化し、強度が大きく低下した時期があったことが明らかになり、磁場の挙動の変化が最近だけの特徴ではないことが示唆されている。こうした変化の原因について、Tardunoたちは、アフリカ南部の地下深くの核マントル境界の構造と組成の異常を挙げており、核の流れに渦が生じ、それが磁束の排除を引き起こし、磁場の方向と強度が急激に変化するという考え方を提示している。

Rapid changes in the Earth’s magnetic field between 1225 and 1550 AD are evident in samples from the burnt floors of Iron Age structures, reports a paper published in Nature Communications this week. Burning by Iron Age people caused the rock in the floors to become magnetically orientated, producing a record of the Earth’s magnetic field at the time. The authors suggest this has implications for the interpretation of recent changes in the intensity of the Earth’s magnetic field.

The rapid decay of the Earth’s dipole magnetic field has recently captured the public imagination; a drop in intensity in the Southern Hemisphere over the past 160 years has motivated some speculation regarding a potential magnetic reversal, in which magnetic north and south switch places. However, our understanding of these changes has been limited by a lack of longer-term observations.

John Tarduno and colleagues investigate Iron Age sites from southern Africa and use magnetically oriented samples from the preserved burnt floors of huts, grain bins and livestock enclosures to produce an almost 600-year-long record. The samples show a time of rapid changes and a sharp drop in intensity of the magnetic field, suggesting that the changes in its behaviour may not just be a recent feature. The researchers attribute the changes to the unusual structure and composition of the core-mantle boundary deep beneath southern Africa. They suggest that fluid vortices trigger the expulsion of magnetic flux, resulting in rapidly changing magnetic field directions and intensities.

doi: 10.1038/ncomms8865

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