Новый метод определения возраста керамических изделий по остаточной намагниченности помог восстановить хронологию событий, происходивших в течение трех тысячелетий в Древней Месопотамии — ключевом с точки зрения развития человечества регионе. Объектами исследования стали кирпичи с именами вавилонских царей.
Магнитная археология
По мнению ученых, жизнь на Земле была бы невозможна без магнитного поля — оно, как гигантская оболочка, защищает планету от солнечной радиации и губительных космических лучей.
Геомагнитное поле неоднородно: в нем есть положительные и отрицательные аномалии, обусловленные особенностями глубинного строения и различной намагниченностью пород земной коры. Современное их расположение хорошо известно благодаря постоянным геофизическим наблюдениям. Сейчас магнитное поле Земли слабее всего в зоне Южно-Атлантической отрицательной аномалии, простирающейся от Южной Африки до Бразилии, а сильнее — у полюсов.
© ESA / Карта интенсивности современного геомагнитного поля
Но это не значит, что таким оно было всегда. Со временем характер геомагнитного поля меняется: одни аномалии ослабевают, другие усиливаются. Это связано с неравномерностью вращения внутренней и внешней частей металлического ядра планеты, из-за которого возникает эффект геодинамо — кинетическая энергия перемешиваемой в процессе конвекции жидкости преобразуется в электромагнитные поля.
Изменения магнитного поля Земли фиксируются в чувствительных к магнетизму минералах. При кристаллизации магматического расплава они, подобно стрелкам компаса, занимают строго ориентированное положение. Кроме того, некоторые из них — например, оксиды железа — сохраняют термоостаточную намагниченность (TRM — thermoremanent magnetization). Измеряя ее, геофизики определяют, как менялись направление и сила магнитного поля в течение миллионов лет геологической истории.
Но когда речь заходит о масштабах времени в тысячи и сотни лет, этот метод не работает. С такой точностью определить возраст магматических минералов невозможно. И здесь геологам и геофизикам помогают археологи. Дело в том, что керамические изделия, которые обнаруживают во время раскопок, тоже содержат оксиды железа. Во время обжига они нагреваются до очень высокой температуры, а затем медленно охлаждаются в локальном магнитном поле, "запоминая" его TRM. Методы магнитной археологии позволяют реконструировать вариации геомагнитного поля, происходящие в течение более коротких временных интервалов. Но главной проблемой все равно остается возраст образцов — точно определить его при отсутствии органики удается далеко не всегда.
Левантийская аномалия
К середине 2010-х накопилось достаточно археомагнитных данных для того, чтобы сделать первые выводы. Ученые выяснили, что в II-I тысячелетиях до нашей эры (этот период примерно соответствует концу бронзового — началу железного веков) магнитные аномалии существовали в Китае, Западном Причерноморье, на Азорских островах. Но особенно высокой интенсивностью отличалась так называемая Левантийская аномалия железного века (LIAA — Levantine Iron Age anomaly), расположенная в Восточном Средиземноморье (Леванте) и Месопотамии.
Испанские ученые из Мадридского университета Комплутенсе обобщили данные магнитной археологии из Восточной Европы и Западной Азии за период с 1150 до 450 года до нашей эры и обработали с помощью компьютерного моделирования. Результаты показали, что пик интенсивности LIAA приходился на 950 год до нашей эры, а к 650-му аномалия ослабела, но стала более обширной, распространившись на всю Европу.
CC BY 4.0 / Pablo Rivera F. Javier Pavón-Carrasco María Luisa Osete / Изменение интенсивности Левантийской геомагнитной аномалии железного века (LIAA)
Кирпичи раскрывают древние тайны
Чрезвычайно успешное развитие метод магнитной археологии получил в недавнем исследовании ученых из США, Израиля и Великобритании. В качестве объектов авторы использовали обожженные кирпичи Древней Месопотамии, датируемые III-I тысячелетиями до нашей эры. Уникальность их заключается в том, что по надписям на поверхности можно точно определить, в период правления какого вавилонского царя они сделаны.
Проанализировав магнитометрическим методом вкрапления оксида железа из 32 кирпичей, хранящихся в Музее Сулеймании в Ираке, исследователи составили археомагнитную шкалу, охватывающую период правления 12 царей, включая Навуходоносора II. Он был старшим сыном Набопаласара, основателя Нововавилонской империи. При нем империя в VI веке до нашей эры достигла особого могущества.
Результаты показали, что между 1050 и 550 годами до нашей эры магнитное поле в междуречье рек Тигр и Евфрат (это территория современного Ирака) было особенно сильным. Ученые также обнаружили, что с 604 по 562 год до нашей эры его параметры резко изменились за относительно короткий промежуток времени.
Всего же исследователи выделили три пика усиления — в 950-х, 750-х и 500-х годах до нашей эры. Это подтверждает гипотезу геофизиков о быстрых локальных всплесках магнитной интенсивности. Но главное — ученые доказали возможность использования археомагнитных данных для датирования древней керамики.
"Оценив палеомагнитные условия, мы теперь можем определить возраст любых артефактов, которые испытали сильный нагрев в древности", — приводятся в пресс-релизе слова ведущего автора исследования, профессора Мэтью Хауленда из Уичитского университета в штате Канзас.
© Иллюстрация РИА Новости . Sémhur/PNAS 2023 / Карта Месопотамии и Леванта с местами отбора образцов. Синим показаны границы Нововавилонского царства во времена правления Навуходоносора II (VI век до нашей эры)
Новый инструмент исследований
Ранее главным хронологическим методом в археологии был радиоуглеродный анализ, требующий наличия органических остатков. Новая технология позволяет с высоким разрешением датировать изделия, определить возраст которых раньше не могли. Радиоуглеродное датирование дает возраст артефактов с точностью до сотен лет, а разрешение шкалы, построенной по датам правления месопотамских царей, измеряется десятилетиями.
"Наша работа поможет создать базу абсолютного датирования на основе археомагнетизма, которой смогут пользоваться другие", — говорит один из авторов исследования Марк Алтавил, профессор Института археологии Университетского колледжа Лондона.
Прежде всего в ней заинтересованы историки: археомагнитные датировки дадут возможность точнее определить время пребывания у власти древних правителей. Хотя продолжительность и порядок их царствования хорошо известны, есть разногласия относительно точных дат.
© Slemani Museum / Обожженный кирпич с именем Навуходоносора II в Музее Сулеймании в Ираке
Довавилонский период с точки зрения хронологии вообще остается белым пятном в истории Древнего мира. Письменных источников, относящихся к этому времени, практически не сохранилось. И здесь особая надежда на археомагнитные исследования. Возможно, они помогут распутать сложный клубок событий, связанных с так называемой катастрофой бронзового века, произошедшей примерно в XII столетии до нашей эры. Тогда крупные конфликты в Греции, Малой Азии и Леванте закончились падением Хеттской империи и приходом "народов моря".
Несомненную пользу из открытия извлекут и геологи. Вариации геомагнитного поля — одна из самых загадочных тем в области наук о Земле. Хорошо датированные археологические находки дадут беспрецедентную возможность отслеживать палеомагнитные изменения, происходящие в масштабах нескольких десятилетий, — и даже более короткие.
Владислав Стрекопытов
Заглавное фото: CC BY 2.0 / Francisco Antunes / Фрагмент облицованных керамикой ворот Иштар, построенных вавилонским царем Навуходоносором II
