古代メソポタミアの煉瓦が明らかにした「地球磁場の年代変化」

ForbesJAPANは2024年01月18日に、古代メソポタミアの粘土煉瓦に含まれる酸化鉄粒子に保存されている地球磁場(地磁気)の痕跡を利用して、過去3000年にわたる地球磁場の変化を復元することに、国際研究チームが成功したと報告した。

研究チームは、考古学的な遺物に残る地球磁場の痕跡を探す「考古地磁気学」を利用して、地球磁場の(地質学的に見て)短期間の変化に関する理解を深めるたけでなく、これまでは年代測定が不可能だった遺物の年代を決定できるようにしたいと考えている。

論文の共同執筆者で、英UCL(University College London/ロンドン大学ユニバーシティー・カレッジ)の考古学研究所(Institute of Archaeology)の教授を務めるマーク・アルタウィール(Prof Mark Altaweel)は「古代メソポタミアの年代決定を行うには、放射性炭素年代などの年代測定法に頼ることが多い。だが、煉瓦や陶器のような最も一般的な文化的遺物の一部は通常、有機物を含まないため、容易に年代測定ができない可能性がある。今回の研究は、重要な年代測定の基準を作成する助けになる。この基準を採用することで、他の研究者らが考古地磁気学を用いた絶対年代測定法の恩恵を受けられるようになる」と説明している。

地球磁場は時代を経るにつれて弱まったり強まったりしており、この変化によって、磁場の影響を受ける鉱物に明確な痕跡が残される。特定の温度(Curie temperature/キュリー温度と呼ばれる)以下では、この変化が鉱物の結晶構造に永久に固定される。煉瓦や陶器などの人工遺物は、酸化鉄を豊富に含む粘土で成形した後、500度を超える温度で焼成する。これほどの高温で焼かれることで、以前から存在していた磁場の痕跡がすべて消去される。人工遺物が冷えるのにともない、その製作当時に支配的だった地球磁場の方向と強度が鉱物中に永久に固定される。

研究チームは、現代のイラクにあたるメソポタミア全域の考古学的遺跡から出土した32個の粘土煉瓦に埋め込まれた、地球磁場の隠れた痕跡を分析した。

各煉瓦には、製作当時に君臨していた王の名前が刻まれていた。酸化鉄粒子の磁場強度の測定値と、王の名前とその既知の在位年数を組み合わせることで、地球磁場の強度変化の歴史地図が得られた。

分析の結果、研究チームは「レバント鉄器時代(Levantine Iron Age)の地磁気異常」があったことを確認できた。

Journal of Geophysical Research: Solid Earth
Research Article
Open Access
Further Evidence of High Intensity During the Levantine Iron Age Anomaly in Southwestern Europe: Full Vector Archeomagnetic Dating of an Early Iron Age Dwelling From Western Spain
N. García-Redondo,
M. Calvo-Rathert,
Á. Carrancho,
A. Goguitchaichvili,
E. Iriarte, A. Blanco-González,
M. J. Dekkers, J. Morales-Contreras,
C. Alario-García, C. Macarro-Alcalde
First published: 03 September 2021

https://doi.org/10.1029/2021JB022614Citations: 2

これは紀元前1050～紀元前550年頃、現在のイラク周辺にあたる地域で地球磁場が異常に強まった期間だ。この地球磁場異常の証拠は、欧州南西部から中国、ブルガリア、大西洋に浮かぶポルトガル領アゾレス諸島までの遠隔地で検出されているが、中東南部自体のデータは乏しかった。同様の地球磁場異常が、現在の南米大陸と大西洋の上空に存在するが、この領域では、理想化された全地球規模の地球磁場の変化度(勾配)に比べて、磁場が最も弱くなっている。

The CHAOS-7 geomagnetic field model and observed changes in the South Atlantic Anomaly

Christopher C. Finlay,
Clemens Kloss,
Nils Olsen,
Magnus D. Hammer,
Lars Tøffner-Clausen,
Alexander Grayver &
Alexey Kuvshinov
Earth, Planets and Space volume 72, Article number: 156 (2020) Cite this article

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地球磁場の長期間にわたる変化を地図上に詳細に示すことで、考古学者らはこのデータを、古代遺物の年代決定に役立つ新たなツールとして利用できる。年代が不明な焼成遺物に含まれる酸化鉄粒子の磁場強度を測定すれば、過去の地球磁場強度の既知のデータと照合することができる。それぞれの王の在位期間は数年から数十年であることから、遺物の年代を数百年の精度でしか特定できない放射性炭素年代測定法に比べて、より高精度な年代決定が可能だ。

論文の筆頭執筆者で、米ウィチタ州立大学の教授を務めるマシュー・ハウランド(Dr. Matthew D. Howland)は「古代の遺物と、古代の地球磁場の状態について明らかになっていることを比較すれば、古代に加熱された遺物の年代を推定できる」と説明している。

地球磁場が局所的に強まったり弱まったりするような異常は、近い将来に地球磁場により大規模な変化が起きる証拠の可能性があると見なされることが多い。NASAによると、地球磁場のN極とS極(磁極)が入れ替わる現象は、地球史の中で何度も発生しており、過去8300年間で少なくとも183回の磁極反転が起きている。今回分析した試料のうち、ネブカドネザル2世の在位期間(紀元前604～紀元前562年)中のものである5点では、地球磁場が劇的に変化したように見えるが、その後間もなく正常レベルに戻ったことを、研究チームは明らかにした。

論文の共同執筆者で、米スクリップス海洋研究所の教授を務めるリサ・トークス(Lisa Tauxe of the Scripps Institution of Oceanography concludes)は「地球磁場は、地球科学で最も謎めいた現象の1つだ。正確に年代決定された、豊かなメソポタミア文化の考古学的遺物とりわけ明確な王の名前が刻まれた煉瓦は、地球磁場強度の変化を高い時間精度で調査し、数十年あるいはそれ以下の間に起きた変化を追跡するための前例のない機会を提供する」と結論づけている。

今回の論文「Exploring geomagnetic variations in ancient mesopotamia: Archaeomagnetic study of inscribed bricks from the 3rd–1st millennia BCE」は、米国科学アカデミーの機関誌「Proceedings of the National Academy of Sciences」に掲載された。追加資料とインタビューは、英ロンドン大学ユニバーシティー・カレッジより提供された。

Exploring geomagnetic variations in ancient Mesopotamia: Archaeomagnetic study of inscribed bricks from the 3rd–1st millennia BCE
Matthew D. Howland https://orcid.org/0000-0001-5055-1343 mdh5169@gmail.com,
Lisa Tauxe https://orcid.org/0000-0002-4837-8200 ltauxe@ucsd.edu,
Shai Gordin, +2 , and
Erez Ben-Yosef https://orcid.org/0000-0002-9483-3809Authors Info & Affiliations
Contributed by Lisa Tauxe; received August 3, 2023; accepted November 3, 2023; reviewed by Florian Lhuillier and Martin Worthington
December 18, 2023
120 (52) e2313361120

https://doi.org/10.1073/pnas.2313361120

ttps://forbesjapan.com/articles/detail/68612
https://www.forbes.com/sites/davidbressan/2023/12/29/ancient-clay-bricks-unveil-changes-of-earths-magnetic-field/
https://www.ucl.ac.uk/archaeology/people/mark-altaweel-professor-near-east-archaeology-and-archaeological-data-science
https://ja.wikipedia.org/wiki/キュリー温度
https://www.metmuseum.org/art/collection/search/324915
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2021JB022614
https://earth-planets-space.springeropen.com/articles/10.1186/s40623-020-01252-9
https://www.wichita.edu/profiles/academics/fairmount_college_of_liberal_arts_and_sciences/Anthropology/Howland-Matthew.php
https://climate.nasa.gov/explore/ask-nasa-climate/3104/flip-flop-why-variations-in-earths-magnetic-field-arent-causing-todays-climate-change/
https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetostratigraphy
https://ltauxe.scrippsprofiles.ucsd.edu/
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2313361120
https://www.ucl.ac.uk/news/2023/dec/mesopotamian-bricks-unveil-strength-earths-ancient-magnetic-field