公元前八世纪到二世纪之间，犹大王国（靠近耶路撒冷）的陶工制作了一批带有官方国家印章的陶罐。它们需要用来储存物资，而且他们希望人们知道这些物资属于谁。很简单，对吧？
这些陶罐本身相当不起眼，但几千年来，它们隐藏了关于地球地磁历史的重要信息。
在周一发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）的一项研究中，以色列研究人员宣布，他们已将这些破碎的文物转化为地球磁场的档案，这是制作这些陶器的人们所不知道的。
地球磁场——由地球核心液态金属的运动产生——有两个磁极，北极和南极，目前分别对应地理上的北极和南极区域。但它们可以广泛漂移，甚至完全翻转。就像地球本身一样，它也只是大致呈球形。
“在某些方面，它更像一个烂苹果，在某些区域凹陷，在其他区域凸起，”新墨西哥州考古研究办公室主任Eric Blinman说。
在海底，磁场的方向和强度的变化随着熔岩喷发和冷却而被记录下来，这为研究人员提供了该情况的长期详细视图。但要更详细地观察——从几千年到几十万年的尺度——物理学家不得不另寻他法。
古老的陶罐应运而生。
“人类会定期加热泥土，”Blinman说。Blinman没有参与这项新研究，但他也在研究地球磁场与考古学之间的相互作用。他研究的是美国西南部2000年前的炉灶中留下的地磁信号。
无论是用于制作陶器的黏土，还是炉灶周围的泥土，基本原理是相同的。
“‘泥土’包含具有磁性的矿物质。当这些矿物质被加热时，它们的磁场方向会自由排列，与当时地球磁场的优势方向对齐，”Blinman说。
如果被观察的对象无法移动——例如挖入地下的火坑或炉灶——那么考古遗址就可以为研究人员提供该遗址最后使用时期地球磁场指向的信息。
但如果是一个可移动的陶器，一旦有人拿起它并移动它，它记录下烧制时磁场方向的信息就会失效。幸运的是，加热过的泥土还可以记录磁场的强度，而磁场强度也会变化。
在本例中，首席研究员Erez Ben-Yosef及其同事不仅能够证明，在陶罐制造的六个世纪里，地球磁场的强度经历了波动，而且在八世纪早期，地磁场急剧飙升，然后急剧下降。
如果今天发生这些变化，我们依赖电网的社会可能会注意到。但当时，没有卫星或电子设备出现故障，磁场活动的飙升很可能无人注意到。
陶工们肯定不知道，带有他们统治政府标志的印章后来竟然能帮助地球物理学家精确追踪全球磁场的变化。由于这些印章与一丝不苟记录下来的历史文献相对应，像Ben-Yosef这样的研究人员可以利用它们来准确测定他们从文物中获得读数的日期。
“对于地球物理学家来说，这就像有人打开了一扇他们不知道存在的图书馆的锁，”Blinman说。
越来越多的文物不仅提供了关于人类历史的信息，还提供了关于地球历史的信息。
“我只期望这类贡献会越来越普遍，”Blinman说。
Blinman希望，随着地质学家和考古学家之间合作的日益普遍，研究人员可以在未来几代人内建立起全球范围内的古地磁学数据分析。他说，当我们能够将基于陶器的强度数据与Blinman收集的炉灶数据相结合时，我们将对环绕我们世界的3D磁场有一个真正多维度的视图。
