اندازه گیری میدان مغناطیسی زمین در عصر حجر به کمک سنگ چخماق - وبلاگ محتوا

به گزارش وبلاگ محتوا، محققان باستان شناسی با بررسی سنگ های چخماق به جای مانده از دوران نوسنگی، قدرت و جهت میدان مغناطیسی زمین در دوران ماقبل تاریخ را مورد بررسی قرار داده اند. یافته ها حاکی از آن است که در دوران پیش از تاریخ هم در دوره ای میدان مغناطیسی زمین کاهش یافته و در طی چند قرن دوباره قدرت خود را بازیابی کرده است.

به گزارش جام جم آنلاین به نقل از ساینس الرت، قدرت و جهت میدان مغناطیسی زمین در طول هزاره ها بسیار تغییر کرده است. با توجه به این که این سپر مغناطیسی ما را از آسیب تابش کیهانی محافظت می کند، دانشمندان مشتاقند تا الگو های گذشته آن را مطالعه کنند تا دریابند که میدان در آینده چگونه تغییر می کند.

با این حال، ابزار هایی که قادر به اندازه گیری مستقیم میدان مغناطیسی زمین هستند تنها از حدود 200 سال پیش در اختیار بشر قرار گرفته اند. بنابراین، برای ردیابی بیشتر میدان مغناطیسی در گذر زمان، باید به روش های دیگر روی آورد. برای مثال در یک مطالعه نو، آثاری از یک سایت باستان شناسی در اردن، مربوط به حدود 8 تا 10 هزار سال پیش (عصر نوسنگی یا عصر نو سنگ) به این منظور کشف شده است.

این اقلام که شامل ظروف سرامیکی و سنگ چخماق سوخته که برای ساخت ابزار های دیگر استفاده می شده است، ابزار های ویژه ای هستند، زیرا یکی از مراحل ساخت آن ها شامل قرار دادن آن ها در معرض دمای بسیار بالا بوده است.

این فرآیند گرمادهی و سرد شدن متعاقب آن، باعث شده است تا مواد معدنی و کریستال های خاصی در این آثار، اطلاعاتی منجمد شده ای را در مورد میدان مغناطیسی زمین در آن زمان در خود ذخیره کنند، پدیده ای که به نام مغناطیدگی بازمانده (Remanent Magnetization) شناخته می شود.

ارس بن یوسف، باستان شناس و پژوهشگر این کاوش می گوید: این برای اولین بار است که از سنگ چخماق سوخته از سایت های ماقبل تاریخ برای بازسازی میدان مغناطیسی در دوره زمانی خود استفاده می شود. کار با این ماده امکان تحقیق در مورد ده ها هزار سال قبل را افزایش می دهد؛ زمانی که انسان ها در دوره ای طولانی پیش از اختراع سرامیک ها از ابزار های تهیه شده از سنگ چخماق استفاده می کردند.

محل حفاری در اردن

محققان در مجموع 129 شی مختلف را مورد بررسی قرار دادند و با استفاده از یافته های حاصل از آن به همراه یافته های حاصل از کار های قبلی، قابلیت استفاده از قطعات سنگ چخماق را به نام راهنمای قدرت میدان مغناطیسی را ارزیابی کردند؛ روشی که برای مطالعات آینده بسیار مفید خواهد بود.

نتایج به دست آمده از این مطالعات، کاهش قدرت میدان مغناطیسی در طول زمان استفاده از مصنوعات بود، که پس از آن در طول چند صد سال (که به هیچ وجه در نمای کلی تاریخ زمین طولانی نیست) مجددا افزایش یافته است.

با توجه نگرانی های موجود به دلیل ضعیف شدن میدان مغناطیسی زمین در طول زمان، دانستن این موضوع که چنین رخدادی پیش از این هم مشاهده شده است، می تواند مفید باشد. این یعنی لزوما کاهش میدان مغناطیسی به این معنی نیست که حباب محافظ ما در چند قرن آینده از بین خواهد رفت.

لیزا تاوکس، ژئوفیزیکدان پژوهشگاه اقیانوس شناسی اسکریپس در این رابطه می گوید: یافته های مطالعه ما می تواند اطمینان بخش باشد که این اتفاق قبلاً هم رخ داده است. تقریباً 7600 سال پیش، قدرت میدان مغناطیسی حتی کمتر از امروز بود، اما در عرض تقریباً 600 سال، قدرت آن افزایش یافت و دوباره به سطوح بالا رسید.

این تصور وجود دارد که میدان مغناطیسی زمین در نتیجه جریان های جابجایی آهن و نیکل مذاب در هسته بیرونی زمین، در اعماق حدود 3000 کیلومتر زیر زمین، ایجاد شده است. اما اطلاعات زیادی در این خصوص در دسترس نیست که بتوان این فرضیه را با اطمینان پذیرفت. برخی از سوالات بی پاسخ در مورد این پدیده بزرگ، بر چگونگی ارتباط میدان مغناطیسی با فرایند های اتمسفر و تغییر آب و هوای زمین و چگونگی تأثیر آن ها بر یکدیگر متمرکز است.

اگرچه مطالعات زمین شناسی این امکان را ایجاد می کندکه برای ردیابی تغییرات مغناطیس زمین بیشتر به عقب برگردیم، اما از نظر دقت زمان بندی نمی تواند به اندازه تجزیه و تحلیل های باستان شناسی دقیق باشد؛ مزیتی که این مطالعه اخیر از آن بهره برده است.

بن یوسف می گوید: ماهیت و منشأ میدان مغناطیسی تا حد زیادی حل نشده به جای مانده است. در این تحقیق، ما در پی نگاهی عمیق تر به این معمای بزرگ بودیم.

نتایج این پژوهش در مجله معتبر علمی PNAS منتشر شده است.