المجال المغناطيسي للأرض وعلم الآثار
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص670
2025-09-16
180
لأن مجال الأرض المغناطيسي يتغير شيئًا فشيئًا، فإن اتجاه الشمال الذي تحدده البوصلة يتغيَّر أيضًا. ولأسباب كثيرة، يريد الباحثون أن يعرفوا اتجاه الشمال المغناطيسي في أزمنة معينة في الماضي، ولكن من النادر إيجاد سجلات تاريخية لقراءات البوصلة. ومع ذلك، يستفيد الباحثون من الأفران القديمة ذات الجدران الطينية التي كانت تستخدم في صناعة الفخار، ومن اللوحات الفنية القديمة جدًّا، مثل الجداريات الموجودة في «مكتبة الفاتيكان الرسولية»، وهي رواق شهير في الفاتيكان كيف يمكن لفرن أو الجدارية أن يحدد اتجاه الشمال المغناطيسي؟
الجواب: يحتوي الطين الموجود في جدران وأرضية الأفران القديمة على أكاسيد الحديد الماجنتيت والهيماتيت تحتوي خامات الحديد هذه في العموم على حبيبات مفردة يوجد فيها «نطاقات»، وهي مناطق تكون فيها المجالات المغناطيسية للمادة منتظمة. تتكون حبة الماجنتيت من نطاقات متعددة مجهرية وتتكون حبة الهيماتيت من نطاق واحد قد يكون باتساع مليمتر واحد.
عندما يُسخن الطين إلى عدة مئات من الدرجات المئوية عندما يُستخدَم (الفرن تتغير نطاقات كلا النوعين من الحبيبات في الماجنتيت تتغير جدران النطاقات لكي تنمو النطاقات الأكثر اصطفافًا مع المجال المغناطيسي للأرض، بينما تنكمش النطاقات الأخرى. وفي الهيماتيت تدور النطاقات لتصبح أكثر اصطفافا مع مجال الأرض. وتكون نتيجة كلتا العمليتين أن الطين يكتسب مجالًا مغناطيسيا مصطفًا مع مجال الأرض. عندما يبرد الفرن بعد الاستخدام، يظل ترتيب النطاقات والمجال المغناطيسي للطين قائمًا، وهو تأثير يُعرف باسم «المغناطيسية الحرارية الدائمة» ولتحديد اتجاه مجال الأرض في آخر مرة سُخّن فيها الفرن وبُرِّد، يحدد عالم الآثار مساحة صغيرة على الأرضية، ويقيس بحرص اتجاهها، بالنسبة إلى الأفق وإلى الشمال الجغرافي (القطب الشمالي)، ثم يُزيل ذلك القطاع من الأرضية. ثم بتحديد اتجاه المجال المغناطيسي للقطاع، بالنسبة إلى أبعاد القطاع ؛ ومن ثمَّ بالنسبة إلى موقعه في الفرن يستطيع عالم الآثار أن يحدد اتجاه مجال الأرض في المرة الأخيرة التي استخدم فيها الفرن. وإذا حسب عمر الفرن باستخدام التأريخ بالكربون المشع، أو غيره من التقنيات، يعرف عالم الآثار أيضًا الوقت الذي كان فيه لمجال الأرض ذلك الاتجاه.
يحتوي العديد من اللوحات الجدارية القديمة على الهيماتيت، وأصباغ الفنانين عبارة عن معلق من مواد صلبة متنوعة في حامل سائل. عندما يُوضع صبغ على جدار في أثناء عمل جدارية تدور كل حبة هيماتيت في السائل، إلى أن تصطف . مع المجال المغناطيسي للأرض. وعندما يجفُّ الطلاء، تُحتجز حبيبات الهيماتيت في مكانها؛ ومن ثمَّ تُسجل اتجاه مجال الأرض المغناطيسي في زمن رسم الجدارية.
الاكثر قراءة في المغناطيسية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
