Starożytne homo sapiens mogły skorzystać z kremu przeciwsłonecznego, ubrania dopasowanych i używania jaskini podczas zmiany magnetycznego bieguna północnego na Europę około 41 000 lat temu, pokazuje New University of Michigan Research.
Technologie te mogły chronić homo sapiens mieszkające w Europie przed szkodliwym promieniowaniem słonecznym. Z drugiej strony neandertalczyki wydają się brakować tych technologii i zniknęli około 40 000 lat temu, zgodnie z badaniem, opublikowane w Science Advances i prowadzone przez naukowców z Michigan Engineering i Departament Antropologii UM.
Zespół stwierdził, że biegun północny wędrował nad Europą, gdy słupy pola magnetycznego zaczęły odwracać pozycje, naturalny proces, który miał miejsce około 180 razy nad historią geologiczną Ziemi. Podczas gdy odwrócenie magnetyczne wówczas nie zakończyło się, pole magnetyczne osłabło się, aby Aurora wystąpiła na większości globu i pozwoliła na bardziej szkodliwe światło UV z kosmosu.
Mniej więcej w tym samym czasie wydaje się, że Homo sapiens zaczęli tworzyć dopasowaną odzież i używać ochry, minerału, który ma właściwości ochronne w słońcu po nakładaniu na skórę, z większą częstotliwością. Zachowania te mogły przyczynić się do rozprzestrzeniania się w całej Europie i Azji w czasie, gdy populacja neandertalska spadała.
„W badaniu połączyliśmy wszystkie regiony, w których pole magnetyczne nie zostałyby połączone, umożliwiając promieniowanie kosmiczne lub jakiekolwiek cząstki energetyczne ze słońca, wnikały na ziemię”, powiedział Agnit Mukhopadhyay, główny autor i podmiot strefyjny UM w zakresie nauk klimatycznych i kosmicznych.
„Stwierdziliśmy, że wiele z tych regionów faktycznie ściśle pasuje do wczesnej działalności człowieka sprzed 41 000 lat, w szczególności zwiększenie stosowania jaskiń i wzrost stosowania prehistorycznego filmu przeciwsłonecznego”.
Wędrujące słupy
Pole magnetyczne Ziemi jest tworzone przez jego obrót, a co za tym idzie obrót jego rdzenia. Rdzeń, który składa się ze stopionego żelaza, generuje prądy elektryczne, które rozciągają się w halo na całym świecie. Ta halo pomaga chronić Ziemię przed promieniowaniem kosmicznym – rzeczy, które przekonują warstwę ozonową Ziemi i wpuszcza więcej światła UV. Interakcja tych cząstek z polem magnetycznym Ziemi powoduje również aurorę.
Mukhopadhyay rozpoczął budowanie modeli tej interakcji za pomocą frameworka modelowania pogody kosmicznej, wszechstronnego narzędzia numerycznego opracowanego i utrzymywanego przez Modelowanie środowiska UM, aby zbadać słońce, heliosfera i środowiska przestrzeni planetarne, w tym Ziemi.
Słońce nieustannie rzuca gorące gazy i naładuje cząstki w kierunku Ziemi, co ze względu na ich wyjątkowo wysokie temperatury działają jako układ plazmowy. Mukhopadhyay opracował model, który przewiduje, w jaki sposób ten układ plazmowy oddziałuje z polem magnetycznym Ziemi, ostatecznie napędzając tworzenie się aurory.
To pole magnetyczne ma orientację północną i południową: bieguny północne i południowe. Orientacja pola magnetycznego jest powodem, dla którego zwykle widzisz Aurora tylko na biegunach północnych i południowych, gdzie pola magnetyczne są najsilniejsze. Ale czasami w całej historii biegunki te wędrują z tradycyjnych pozycji geograficznych. Są to nazywane „wycieczkami geomagnetycznymi”, mówi Mukhopadhyay. Ostatnie wydarzenie nazywa się Laschamps Excursion, która miała miejsce około 41 000 lat temu.
Współpracując z Sanja Panovską, badaczem w niemieckim Centrum Geosciences GFZ, Mukhopadhyay stworzył rekonstrukcję 3D Ziemi. Aby to zrobić, naukowcy połączyli trzy oddzielne modele: jeden globalny model, który rekonstruuje pole geomagnetyczne podczas wycieczki Laschamps, model środowiska kosmicznego wokół Ziemi oraz model przewidywany, jak wygląda wówczas Aurora Ziemi. Powstały model 3D pokazał, gdzie naładowane cząstki były w stanie prześlizgnąć się przez pole geomagnetyczne Ziemi.
Naukowcy odkryli, że podczas wycieczki laschamps pole magnetyczne Ziemi zmniejszyło się do około 10% jego prądu. Umożliwiło to rozwinięcie biegunów magnetycznych Ziemi w pobliżu równika i dla jego linii pola magnetycznego. Umożliwiłoby to również Aurorę w całej Europie i do Afryki Północnej.
Następnie naukowcy położyli swoją 3D mapę systemu kosmicznego Ziemi na całym świecie i odkryli, że okres wycieczki Laschamps – który trwał od około 41 000 do 39 000 pz – zbiegł się z okresami zmian dla grup ludzi żyjących na planecie
Promienie kosmiczne, promieniowanie i przetrwanie
Neandertalczyki i homo sapiens współistnieli w Europie, z homo sapiens – często nazywani anatomicznie współczesnymi ludźmi – przybywających około 56 000 lat temu, mówi Raven Garvey, profesor antropologii UM. Około 40 000 lat temu neandertalczycy nie byli już identyfikowani jako gatunek w Europie.
„Czym niektóre różnice między tymi gatunkami, między neandertalczykami a anatomicznie współczesnymi ludźmi, które mogą tłumaczyć to zniknięcie od dziesięcioleci było głównym pytaniem antropologicznym” – powiedział Garvey.
Powiedziała, że odzież mogła być czynnikiem przyczyniającym się. Technologiczne środki wytwarzania odzieży, które dopasowane do ciała odkryto w miejscach archeologicznych związanych z anatomicznie współczesnymi ludźmi, ale niekoniecznie neandertalczykami.
Jednak w miejscach związanych z anatomicznie nowoczesnymi ludźmi archeolodzy odkryli nie tylko skrobaki używane w produkcji kryjówek, ale także igły i okręty – przedmioty związane z szyciem. Według Garveya, ubrania na miarę ma podwójną korzyść: było znacznie cieplejsze, a dodatkowe ciepło oznaczało, że ludzie mogliby podróżować dalej z palenisków i schronisk w poszukiwaniu jedzenia.
Powiedziała, że ubrania na miarę, które mogłyby również przynieść kolejną niezamierzoną korzyść – ochronę przed uszkodzeniem słońca.
Istnieje wiele szkodliwych skutków promieniowania słonecznego, w tym patologie oka i wyczerpania kwasu foliowego (co może prowadzić do wad wrodzonych i zwiększonej śmiertelności niemowląt), „więc ochrona przed promieniowaniem słonecznym przyznałaby również znaczącą przewagę każdemu, kto go posiadał” – powiedział Garvey.
Homo sapiens mogło również zwiększyć ich stosowanie ochry, naturalnie występujący pigment złożony z tlenku żelaza, gliny i krzemionki, które od bardzo dawna stosuje się przez wiele gatunków hominin. Ludzie używali go do malowania przedmiotów, ścian jaskiniowych, a nawet do dekoracji ich ciał.
„Pojawiły się niektóre testy eksperymentalne, które pokazują, że ma właściwości przypominające filtr przeciwsłoneczny. Jest to dość skuteczny krem przeciwsłoneczny, a także istnieją populacje etnograficzne, które wykorzystywały go przede wszystkim do tego celu”-powiedział Garvey. „Jego zwiększona produkcja i powiązanie przede wszystkim z anatomicznie współczesnymi ludźmi (podczas laschamp) sugerują również, że ludzie używali go również do tego celu”.
Znalezienie ostrożności na wietrze (słonecznym)
Naukowcy starają się podkreślić, że ich ustalenia nie są ostateczne. Są to jednak nowy sposób spojrzenia na już istniejące dane.
„Myślę, że ważne jest, aby zauważyć, że te ustalenia są korelacyjne i (nasza jest), jeśli chcesz” – powiedział Garvey. „Ale myślę, że jest to nowa perspektywa tych danych w świetle wycieczki Laschamps”.
Oprócz zbadania, w jaki sposób poprzednie wycieczki mogły mieć wpływ na ludzi dawno temu, Mukhopadhyay powiedział, że model 3D oferuje ludziom sposób przewidywania, w jaki sposób wycieczki mogą na nas wpłynąć w przyszłości.
„Gdyby takie wydarzenie miało miejsce dzisiaj, zobaczylibyśmy całkowitą zaciemnienie w kilku różnych sektorach” – powiedział. „Nasze satelity komunikacyjne nie działałyby. Wiele naszych tablic telekomunikacyjnych, które są w terenie, miałyby poważnie dotknięte przez najmniejsze wydarzenia pogodowe w kosmosie, nie wspominając o skutkach człowieka, które również odgrywają ogromną rolę w naszym codziennym życiu”.
Mukhopadhyay wskazał również, że ich praca podkreśla również, że ludzie nadal byli w stanie przetrwać na planecie, której atmosfera wyglądała zupełnie inaczej niż nasza dzisiaj, i ma to wpływ na poszukiwanie życia na planetach innych niż Ziemia.
„Wiele osób twierdzi, że planeta nie może utrzymać życia bez silnego pola magnetycznego” – powiedział. „Patrząc na prehistoryczną ziemię, a zwłaszcza na takie wydarzenia, pomaga nam studiować fizykę egzoplanetarną z zupełnie innego punktu widzenia. Życie istniało wtedy. Ale było trochę inne niż dzisiaj”.
Współautorzy studiów to także Michael Liemohn, Daniel Welling i Austin Brenner z Michigan Engineering, Natalia Ganjushkina z Michigan Engineering i Fiński Instytut Meteorologiczny, Ilya Usoskkin z University of Oulu i Michaila Balikhin z Uniwersytetu Sheffield.