מדענים: היחלשות השדה המגנטי של כדור הארץ אינה תופעה חדשה

בעזרת קנקני “למלך” מממלכת יהודה, הצליחו ארכיאולוגים וגיאופיזיקאים לשחזר את עוצמת השדה המגנטי הקדום. ד”ר ארז בן יוסף מאוניברסיטת תל אביב: “משמעות הגילוי היא שהשדה המגנטי המגן על כדור הארץ מפני קרינה, אינו בסכנת קריסה”.

היחלשותו של השדה המגנטי של כדור הארץ אינה תופעה חדשה, ואין סיבה להניח שהיא מעידה על היפוך הקטבים. כך עולה ממחקר רב-תחומי חדש, שבחן עשרות קנקנים מימי ממלכת יהודה, בין המאה ה-8 למאה ה-2 לפנה”ס.

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. תוצאות המחקר מתפרסמות היום בכתב העת היוקרתי PNAS.

“השדה המגנטי הוא שמאפשר את קיומם של חיים בכדור הארץ כפי שאנו מכירים אותם”, אומר ד”ר ארז בן יוסף. “השדה הזה מגן עלינו מפני הקרינה הקוסמית ומפני רוח השמש, הוא משמש בעלי חיים רבים לניווט והוא משפיע ישירות על תהליכים רבים נוספים 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”.

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 – אלא שמדידות אלו מצביעות על היחלשותו.

“מאז שהחלו המדידות, כדור הארץ איבד כ-10% מהשדה המגנטי”, מסביר ד”ר בן יוסף. “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 מעט אנשים ומזין לא מעט 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.

“במחקר הנוכחי נעזרנו במחקר הארכיאולוגי היסודי שנערך על ממלכת יהודה הקדומה”, אומר ד”ר בן יוסף. “מהמאה השמינית ועד למאה השנייה לפנה”ס פעלה ביהודה מערכת ביורוקרטית מסודרת, שנהגה להטביע את ידיות קנקני האגירה בחותמות מנהל שונות, כמו החותמת ‘למלך’. 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.

“מהקנקנים אנו למדים שעוצמת השדה המגנטי פחתה ב-20% תוך 30 שנה, כך שהיחלשות השדה המגנטי ב-10% במהלך 180 השנים האחרונות אינה צריכה לעורר דאגה מיוחדת, מסביר ד”ר בן יוסף, “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 להThe 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. “זה חלון הבנה דו-כיווני. אנחנו יכולים לקחת קנקן משנת 630 לפנה”ס, למדוד את תכונותיו המגנטית ובכך לשחזר את עוצמת השדה המגנטי הקדום של כדור הארץ – או שאנחנו יכולים לקחת קנקן שאנחנו לא יודעים את גילו, ולהשתמש בשדה המגנטי הקדום כדי לתארך אותו. החזון שלנו הוא לבסס מסד נתונים על השדה המגנטי הקדום שיהווה כלי נוסף לתיארוך ארכיאולוגי באזורנו, בדומה לתיארוך בפחמן 14”.