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How did the dipole axis vary during the first millennium BCE? New data from West Europe and analysis of the directional global database

Authors :
Gwenaël Hervé
Sylvie Boulud-Gazo
Annick Chauvin
Florian Lhuillier
Raphaël Macario
Mario Denti
Philippe Lanos
IRAMAT-Centre de recherche en physique appliquée à l’archéologie (IRAMAT-CRP2A)
Institut de Recherches sur les Archéomatériaux (IRAMAT)
Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Université Bordeaux Montaigne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Université Bordeaux Montaigne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)
Géosciences Rennes (GR)
Université de Rennes 1 (UR1)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU)
Université de Nantes (UN)
Centre de Recherche en Archéologie, Archéosciences, Histoire (CReAAH)
Le Mans Université (UM)-Université de Rennes 1 (UR1)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes 2 (UR2)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ministère de la Culture (MC)-Nantes Université (NU)
Université de Rennes 2 (UR2)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)
Hadès - Bureau d'Investigations Archéologiques
HADES
German Research Foundation (DFG) HE7343/1-1
Campus France PRESTIGE program PRESTIGE-2017-1-0002
ANR-15-CE31-0011,SVPIntMex,Variation séculaire et Paléointensité au Mexique pendant le Plio-Quaternaire(2015)
ANR-10-LABX-0052,LaScArBx,Using the world in ancient societies : processes and forms of appropriation of space in Long Time(2010)
Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Université Bordeaux Montaigne (UBM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Université Bordeaux Montaigne (UBM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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Le Mans Université (UM)-Université de Rennes (UR)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Nantes - UFR Histoire, Histoire de l'Art et Archéologie (UFR HHAA)
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ministère de la Culture (MC)
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Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)
Université de Nantes (UN)-Le Mans Université (UM)-Université de Rennes 2 (UR2)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes 1 (UR1)
Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ministère de la Culture (MC)
Source :
Physics of the Earth and Planetary Interiors, Physics of the Earth and Planetary Interiors, Elsevier, 2021, 315, pp.106712. ⟨10.1016/j.pepi.2021.106712⟩, Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2021, 315, pp.106712. ⟨10.1016/j.pepi.2021.106712⟩
Publication Year :
2021
Publisher :
HAL CCSD, 2021.

Abstract

International audience; Despite progress in the knowledge of secular variation during the first millennium BCE in Europe, data coverage remains poor at the earliest periods, especially in some regions as in the Central Mediterranean area. This study presents three new directional and six new intensity data between the 13th and the 4th centuries BCE on archaeological kilns, pottery and baked clay fragments from South Italy and France. Archaeodirections were determined after thermal demagnetizations and archaeointensities using the Thellier-Thellier protocol with corrections for the anisotropy and cooling rate effects. The new data confirm the large deviation of the direction from a Geocentric Axial Dipole field, the high geomagnetic field strength and the fast secular variation observed in Europe during the earliest half of the first millennium BCE. Another characteristic of this period is a difference of ~25° between the longitudes of the virtual geomagnetic poles inferred from European and Middle East data. This unusual behaviour can be mainly related to the Levantine Iron Age anomaly (LIAA) and its expansion from the Middle East to Europe. However, the review of the global directional database shows that almost all virtual geomagnetic poles, 96% of them coming from Europe, the Middle East, East Asia, North America and Hawaii, are 10–25° away from the rotation axis towards North Russia between 1000 and 600 BCE. The calculation of a mean global VGP curve suggests that the North geomagnetic pole followed a clockwise motion during this period with a dipole tilt up to around 14°. This study shows that a dipole axis tilt may have played an important role in the rapid secular variation in western Eurasia, although part of this variation may also be related to non-dipole fields associated with the LIAA.

Details

Language :
English
ISSN :
00319201
Database :
OpenAIRE
Journal :
Physics of the Earth and Planetary Interiors, Physics of the Earth and Planetary Interiors, Elsevier, 2021, 315, pp.106712. ⟨10.1016/j.pepi.2021.106712⟩, Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2021, 315, pp.106712. ⟨10.1016/j.pepi.2021.106712⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....735358577594eb732feefecfe55b5bda