Поразительная по своей стройности картина открылась перед российским археомагнитологом С. Бурлацкой, работавшей на древних кавказских поселениях. В какой-то момент после кропотливых многолетних измерений у нее набралось достаточно данных, чтобы прочертить кривые, уходящие в минувшие тысячелетия. На графике она увидела почти правильные синусоиды!

Величина наклонения магнитной стрелки сильно колебалась. В III веке нашей эры свободно подвешенная стрелка компаса установилась бы здесь, на Кавказе, почти горизонтально, под углом всего в 20 градусов. Через 500 лет она глядела бы своим северным концом под ноги, установившись под углом в 65 градусов. Полный период этих изменений составляет в среднем тысячу лет. Похожий период (только сдвинутый на фазу)- у векового хода магнитного склонения.

В основе обеих кривых одно явление: прецессия, обращение магнитного полюса Земли вокруг ее географического полюса. Японский геофизик Ватанабе установил, что какое бы положение магнитный полюс ни занимал (обращаясь вокруг географического, он может еще колебаться по долготе, с 2001 года он движется из территориальных ледовитых вод Канады к берегам России с небывалой скоростью 40 километров в год), среднее его положение за достаточно большой срок (скажем, за 10 тысяч лет)- это географический полюс. Причина - магнитное поле Земли обязано своим существованием вращению планеты. Поэтому географический и магнитный полюсы - родственники. Они всегда будут близки, хотя почти никогда не совпадают друг с другом точно.

Напряженность магнитного поля меняется более плавно и совершенно независимо от наклонения или склонения. На фоне четырех или пяти периодов «хода» наклонения за последние 50 веков С. Бурлацкая проследила только один гигантский «горб» подъема и падения силы земного магнита.

В XXXV веке до нашей эры напряженность земного поля была даже меньше современной: 0,4- 0,5 от уровня 1937 года. Она достигла потолка на пороге новой эры (около 1,5). С тех пор она уменьшилась больше чем в 1,5 раза. Чем закончится этот процесс? Новым подъемом или падением до нуля? Археомагнитные данные и не могут сказать об этом. Археологические находки исчезают из слоев земных прежде, чем здесь можно уловить закономерность.

Да и не в том главная ценность археомагнетизма. Он оказался хорошим союзником археологов. Ритмы земного магнетизма помогают им раскрывать тайны человеческой истории.

Образец из Дманиси

Помимо черепков, датировать которые археолог может, он -  гораздо чаще -  имеет дело с находками, происхождение которых непонятно. Дату их постройки, изготовления еще только предстоит определить. Хорошо, если есть в этих находках угольки, деревянные части - помогает радиоуглеродный анализ. Ну а если нет? Не может ли «застывшее» в кирпиче древнее магнитное поле назвать правильную дату?

Кусочек керамики из Дманиси сохранил в себе современное ему геомагнитное поле. По двум характеристикам этого поля (напряженность и наклонение) можно довольно точно определить дату обжига

Вот перед нами две кривые - одна под другой, в одном временном масштабе. Это все те же синусоиды многовековых изменений наклонения на Кавказе и «горб» падения и подъема силы земного магнита. Кривые, установленные по уже датированным образцам. Где на этих кривых поместить исследуемый образец -  кубик с ребром 24 миллиметра, вырезанный из древнего кирпича? Допустим, его остаточная, древняя намагниченность имеет такие данные: наклонение -  52 градуса 57 минут, напряженность 1,33. Тогда горизонталь на графике наклонений пересечет кривую в нескольких местах -  VII, XI, XIV века. Выбрать одну из этих дат поможет величина напряженности древнего поля. Отметка 1,33 на нижней кривой расположится как раз под XI веком. Кривые подправляют друг друга, страхуют от ошибок: только по напряженности поля находку датировать можно, но точность падает.

Именно так С. Бурлацкая определила возраст древней разрушенной постройки в местечке Дманиси в Грузии. И многих других кавказских руин.

Конечно, и этот метод преподносит иногда сюрпризы. В одной постройке могут оказаться кирпичи разного возраста. В древние времена ценили строительные материалы, и если здание почему-либо разрушалось, все, что можно, использовали. Так кирпичи кочевали из построек одной эпохи, одного архитектурного стиля в другие.

В некоторых, очень редких, случаях определения археологов и археомагнитологов как будто вопиюще противоречат друг другу. Так было, к примеру, с одной постройкой в Санагири. Заведомо древнее строение вдруг показало при определении возраста археомагнитным методом XIX век. Неудача? Нет, еще одно историческое свидетельство. В XIX веке

строение перемагнитилось, еще раз прошло точку Кюри из-за пожара.

Бывают погрешности из-за того, что древние кирпичных дел мастера не строго вертикально устанавливали свою продукцию. Этим особенно грешили новгородцы. Если бы все древние мастера были столь же безалаберны, ничего не вышло бы у археомагнитологов с датировкой древних строений. К счастью, даже в соседних с Новгородом княжествах и городах мастера придерживались более строгих правил. Иногда ошибки возникали из-за магнитного действия железных предметов, оказавшихся в печи. И все же, если образцов достаточно, все эти ошибки, случайные и разные, как бы устраняют друг друга. В общем, точность метода равняется примерно 25 годам.

Магнитная летопись

3100 лет прошло с тех пор, как человек изобрел компас. Все это время стрелка магнитного компаса устанавливалась примерно по меридиану и всегда показывала современное положение магнитных полюсов. Геофизики назвали его прямым, или нормальным. Это название понадобилось тогда, когда стало ясно: были в геологической истории Земли эпохи и обратной полярности магнитного поля.

В самом начале 30-х годов были найдены первые образцы пород именно с такой, обратной, намагниченностью. Первое и самое простое объяснение: магнитные полюсы Земли меняются местами. Но эта мысль была сразу отвергнута, ибо она противоречила тогдашней теории магнитного поля планеты (считалось, что железное ядро Земли просто представляет собой постоянный магнит). Геофизики буквально не поверили глазам своим. А потом кто-то обнаружил, что намагниченность образцов можно менять в лаборатории на обратную. Тогда уже все найденные в дальнейшем образцы с обратной намагниченностью - а их становилось все больше - воспринимались совершенно безмятежно: самообращение, и все тут.

Только в 1954 году геофизик И. Хосперс, изучая напластования застывших лав на склонах вулканов Исландии, доказал, что механизм самообращения в природе практически «не работает». Самые разные породы, обожженные по пути лавовым потоком, упорно показывали ту же намагниченность, что и у этого потока.

Сейчас уже не приходится сомневаться: эпохи обратной полярности поля Земли были во все времена, и их было отнюдь не меньше, чем периодов с современным положением юга и севера.

В Исландии, Поволжье и Сибири, в горах и на дне океанов обнаружены чередующиеся слои окаменевших осадков, лав с прямой и обратной полярностью. И везде последовательность этих слоев одинакова. С помощью уже исследованных палеомагнитологами «эталонных» геологических разрезов можно уточнять возраст еще плохо изученных пород, прослеживать «выпавшие» почему-либо из разреза слои. Этот новый метод - палеомагнитная стратиграфия - уже пришел на помощь геологам.

Вдоль всех срединно-океанических хребтов, где на поверхность Земли постоянно поступают порции магм, раздвигая дно океанов, чередующиеся полосы прямой и обратной полярности намагниченности застывших лав (каждая полоса, точнее, пара полос по обе стороны от осевой линии, привязывалась к строго определенной эпохе из прошлого - чем дальше от оси раздвижения дна, тем старше) послужили одним из главных аргументов в пользу гипотез новейшей глобальной тектоники плит.