Para ilmuwan mengukur medan magnet kuno bumi menggunakan artefak dari Zaman Batu

Kekuatan dan arah bumi Medan gaya telah banyak berubah selama ribuan tahun. Para ilmuwan sangat ingin mempelajari polanya di masa lalu untuk melihat bagaimana medan tersebut dapat berubah di masa depan – bidang penelitian yang cukup penting mengingat perisai magnet ini melindungi kita dari sinar kosmik yang berbahaya.

Namun, instrumen yang dapat mengukur medan magnet bumi secara langsung baru ada sekitar 200 tahun. Oleh karena itu, kita harus beralih ke metode lain untuk melacak mereka lebih jauh ke masa lalu – termasuk, dalam sebuah studi baru, artefak yang ditemukan dari sebuah situs di Yordania yang berusia sekitar 8.000-10.000 tahun yang lalu (Neolitik atau Neolitik).

Barang-barang ini – termasuk tembikar keramik dan batu api, yang digunakan untuk membuat alat lain – istimewa karena terkena suhu yang sangat tinggi dalam pembuatannya.

Proses pemanasan dan pendinginan selanjutnya ini menghasilkan mineral dan kristal tertentu di artefak menangkap catatan ‘beku’ bagaimana medan magnet bumi pada waktu itu, sebuah fenomena yang dikenal sebagai residual atau magnetisasi remanen.

“Ini adalah pertama kalinya batu api panggang dari situs prasejarah digunakan untuk merekonstruksi medan magnet dari waktu mereka.” kata arkeolog Erez Ben-Yosef dari Universitas Tel Aviv di Israel.

“Bekerja dengan bahan ini memperluas peluang penelitian selama puluhan ribu tahun, karena manusia menggunakan alat batu api untuk waktu yang sangat lama sebelum penemuan keramik.”

Situs arkeologi di Yordania. (Thomas E. Levy)

Para peneliti memeriksa total 129 elemen berbeda, yang dibangun di atas pekerjaan sebelumnya yang mengevaluasi kelayakan menggunakan fragmen batu api sebagai panduan kekuatan medan magnet – sesuatu yang akan sangat berguna untuk studi masa depan.

Apa yang ditemukan tim adalah penurunan kekuatan medan magnet selama artefak digunakan, diikuti oleh pemulihan selama beberapa ratus tahun (tidak lama sama sekali dalam skema besar sejarah planet).

Karena medan magnet bumi saat ini melemah dari waktu ke waktu – penyebab yang potensial untuk dikhawatirkan – akan sangat membantu untuk mengetahui bahwa ini telah terjadi sebelumnya, dan tidak berarti bahwa gelembung pelindung kita akan hilang dalam beberapa abad mendatang.

“Hasil penelitian kami dapat meyakinkan: ini telah terjadi di masa lalu”, kata ahli geofisika Lisa Tauxe dari Scripps Institution of Oceanography.

“Sekitar 7.600 tahun yang lalu kekuatan medan magnet lebih rendah daripada sekarang, tetapi dalam waktu sekitar 600 tahun ia memperoleh kekuatan dan naik lagi ke tingkat tinggi.”

Medan magnet planet kita diyakini diciptakan oleh arus konveksi yang terjadi ketika besi cair dan nikel beredar di inti luar Bumi, sekitar 3.000 kilometer (1.864 mil) di bawah tanah – tetapi kami tidak yakin tentang itu.

Beberapa pertanyaan yang belum terjawab tentang fenomena besar ini berfokus pada bagaimana tepatnya medan magnet terkait dengan proses di atmosfer dan perubahan iklim bumi, dan bagaimana mereka saling mempengaruhi.

Dan sementara studi geologi memungkinkan kita untuk melangkah lebih jauh ke belakang dalam hal pelacakan pergeseran magnetisme terestrial, mereka tidak menawarkan ketepatan waktu yang disediakan oleh analisis arkeologi – seperti yang ditunjukkan oleh studi terbaru ini.

“Sifat dan asal-usul medan magnet sebagian besar tidak jelas. Dalam penelitian kami, kami telah mencoba membuka lubang intip ke dalam misteri besar ini.” kata Ben-Yosef.

Studi ini dipublikasikan di PNAS.