一矿一磁场 一花一世界

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（文/Lisa Grossman）铁器时代炼铜遗留下的矿渣显示，地球磁场比科学家们想象的更强更多变。
8 S8 e* Q( s$ ]$ C' b“这是一个非常具有挑战性的结果，”利兹大学的地磁学家Luis Silva说“它完全超出了我们对地核认知。”地球的磁场由地核中融化的铁运动产生。磁场的强度和结构都在不断变化。但paleomagnetists（研究地球磁场历史的科学家）认为这种变化通常是小而缓慢的，波动约为一个世纪16%左右。
/ d% g* \# L3 y2 @6 G3 h但对以色列南部古铜矿的一项新研究发现，磁场强度可能会在特定的时间内增加一倍，然后再用不到20年的时间回落。“磁场的强度曾一度是现在磁场强度的两倍半。”耶路撒冷希伯来大学的研究生Ron Shaar这样说，他是这项新研究的主要作者。 “过二十年时间，磁场又会戏剧性的变化。”Shaar把他的研究成果制成海报张贴在了美国地球物理联盟会议上，他的论文也在《地球》和《行星科学快报》上得到发表。
7 s1 l. I" @+ M0 F( ]为了测量磁场强度，Shaar和同事调查了古埃及铜矿附近的废弃金属堆。当融化的铁快速冷却，它和地球磁场的特征都会立即固定。 Paleomagnetists研究了火山抛出的玻璃状岩石以确定磁场变化的曲线。他们的测量结果和理论模型都表明，磁场强度在3000年前左右的埃及铁器时代达到顶峰。“我们没有以色列的火山玻璃样本，但我们有矿渣样本”Shaar说。当古埃及人（现在的以色列国土）熔化矿石来生产铜时，制造了很多剩余熔岩，并把它们扔在废物堆中。岩石迅速冷却凝固，留下了磁场的特征。Shaar说：“这就像一个小规模的熔岩流。”
为了研究3000年前磁场的特征，Shaar和他的同事收集了以色列南部Timna古铜矿的矿渣样品。他们发现了残余的小麦、枣、葡萄和人的头发，于是就能够使用碳年代测定法来确定矿渣层被搁置了多少年。 结合以前约旦东北 Khirbat en-Nahas的矿渣样本，他们的样品几乎跨越了两个世纪，从3050年前到2870年前。
回到实验室，实验团队熔炼并重新冻结了已知磁场下的一些矿渣，以确保能够信任岩石捕获的磁场强度。然后，他们测量了古矿渣样品的磁场强度。他们发现，磁场在他们研究的180年期间有两次突然的飙升，一次是2990年前，第二次在2900年前。这两次磁场强度都突然升高，然后在约20年后又下降了至少百分之四十。Shaar说“这些地磁场峰值与任何我们已知的情况都完全不同。”“他所看到的磁场变化比至今所知的快5到10倍。” 圣地亚哥斯克里普斯海洋研究所的地磁学家Cathy Constable 说。Constable指出，峰值似乎只发生在Shaar研究的中东地带，而不是地球上的所有地方。这表明峰值可能是由一小片特殊的磁化融铁正好移动过以色列地下的地核时产生的。
Shaar和他的同事们正在计划访问位于塞浦路斯的罗马矿，看看那里是否也出现了类似的峰值。
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博主介绍：Lisa Grossman 2009年毕业于加州大学Santa Cruz分校，科技交流专业。毕业后，她一直从事科技写作工作，从硕士期间便在Science News等地方做编辑，现在在Wired上开博。她的博客内容涉及面相当广，涵盖各个学科。

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