ขุดคุ้ยเงื่อนงำแม่เหล็ก: โบราณคดีให้ความกระจ่างเกี่ยวกับช่วงเวลาแม่เหล็กในอดีต

แนวคิดที่ว่าบันทึกเกี่ยวกับแม่เหล็กโลกในอดีตอาจถูกเก็บไว้ในวัตถุที่ทำจากดินเผาซึ่งมีมาตั้งแต่สมัยศตวรรษที่ 16 วิลเลียม กิลเบิร์ต แพทย์ของสมเด็จพระราชินีนาถเอลิซาเบธที่ 1 ได้ตั้งสมมติฐานในงานของเขา ว่า เดอ แม๊กเนตต์ ว่าโลกเป็นแท่งแม่เหล็กขนาดยักษ์ และก้อนอิฐดินเหนียวมีหน่วยความจำแม่เหล็ก ปรากฏการณ์นี้หรือที่รู้จักกันในชื่อ ” การดึงดูดด้วยความร้อนด้วยความร้อน ”  ปัจจุบันเป็นพื้นฐาน

ของวิธีการ

ที่ได้รับการยอมรับอย่างดีสำหรับการสืบหาแหล่งโบราณคดีที่มีเตาเผา เตาไฟ เตาอบ หรือเตาหลอม

แท้จริงแล้ว การศึกษาวัสดุที่เผาไหม้เหล่านี้ซึ่งมีแร่ธาตุแม่เหล็กซึ่งพบที่แหล่งโบราณคดี เป็นที่รู้จักกันในชื่อ “โบราณคดี” หนึ่งในจุดมุ่งหมายของสาขานี้คือเพื่อช่วยให้นักธรณีฟิสิกส์ได้รับความเข้าใจที่ดีขึ้น

เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงในท้องถิ่นที่เกิดขึ้นในสนามแม่เหล็กโลกในช่วง 3,000 ปีที่ผ่านมา และถ้าเรารู้ว่าสนามมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรในอดีต เราก็จะได้รับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับอนาคตแม่เหล็กของเรา

เรารู้แล้วว่าสนามแม่เหล็กโลกสูญเสียความเข้มไปประมาณ 10% ในช่วง 150 ปีที่ผ่านมา  

นักธรณีวิทยาจากมหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์ในสหรัฐอเมริกากล่าวว่า “ความแรงของไดโพลลดลงอย่างต่อเนื่องในอัตราที่หากยังคงดำเนินต่อไป ในปี 2000 ความแรงของสนามแม่เหล็กจะเป็นศูนย์” “ความคิดคือดาวเคราะห์กำลังมุ่งหน้าสู่การกลับตัวของสนามแม่เหล็ก”ข้อมูลที่รวบรวมจากบันทึกแม่เหล็ก

ในหินบ่งชี้ว่าในช่วง 76 ล้านปีที่ผ่านมา มีการกลับขั้ว 170 ครั้งซึ่งขั้วเหนือ-ใต้ของสนามได้สลับกันอย่างสมบูรณ์ และดูเหมือนว่ามีเหตุการณ์อื่นเกินกำหนด: การกลับรายการทั้งหมดเกิดขึ้นโดยเฉลี่ยทุกๆ 200,000 ปีในช่วง 10 ล้านปีที่ผ่านมา และครั้งสุดท้ายคือเมื่อ 780,000 ปีที่แล้ว

แม้แต่การเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ ในสนามแม่เหล็กโลกก็สามารถส่งผลกระทบต่อพื้นผิวโลกได้กว้างไกล นั่นเป็นเพราะสนามแม่เหล็กทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกัน ขับไล่และดักจับอนุภาคมีประจุจากดวงอาทิตย์ ซึ่งอาจทำให้โครงข่ายไฟฟ้าขัดข้อง ระบบนำทางทำงานผิดปกติ และดาวเทียมเสีย

ลมสุริยะ

ที่รุนแรงทำให้เกิดปัญหาเป็น ครั้งคราว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปี 1989 เมื่อเมฆพลาสมาสุริยะหนักหลายพันล้านตันทำลายสนามแม่เหล็กโลก สิ่งนี้สร้างกระแสไฟฟ้าในดินซึ่งทำให้ไฟฟ้าดับทั่วทั้งจังหวัดควิเบก ประเทศแคนาดา หากสนามอ่อนแอลงอีก เราสามารถคาดหวังได้ว่าเหตุการณ์ดังกล่าวจะเกิดขึ้นอีก 

สาเหตุที่น่ากังวลเป็นพิเศษคือความผิดปกติของมหาสมุทรแอตแลนติกใต้ ซึ่งเป็นพื้นที่ที่ทอดยาวจากชิลีในอเมริกาใต้ไปจนถึงซิมบับเวในแอฟริกา ซึ่งความเข้มของสนามแม่เหล็กต่ำกว่าค่าเฉลี่ยทั่วโลกมาก (รูปที่ 1) ความแรงของสนามแม่เหล็กทั่วภูมิภาคนี้สามารถเข้าถึงได้ต่ำถึง 25 μT เทียบกับสูงถึง 67 μΤ 

สำหรับส่วนอื่นๆ ของพื้นผิวโลก นักธรณีฟิสิกส์และนักวิทยาศาสตร์ด้านโบราณคดีจากมหาวิทยาลัยเคปทาวน์ ประเทศแอฟริกาใต้กล่าวว่า “มันต่ำพอที่รังสีที่เข้ามาจะไม่หักเหอีกต่อไป และรบกวนการส่งดาวเทียม” ยิ่งไปกว่านั้น ความผิดปกติได้เพิ่มขึ้นและทวีความรุนแรงขึ้นในช่วง 200 ปีที่ผ่านมา 

ซึ่งอาจเป็นสัญญาณอีกอย่างหนึ่งว่าการพลิกกลับของสนามกำลังจะมาถึงการวัดแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อทำความเข้าใจว่าความผิดปกติที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นนี้อาจเป็นสัญญาณของการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญหรือไม่ นักธรณีฟิสิกส์ได้ตรวจสอบประวัติศาสตร์แม่เหล็กที่ค่อนข้างใหม่ของโลกของเรา 

น่าเสียดาย

ที่การสังเกตการณ์โดยตรงของสนามแม่เหล็กโลกนั้นถูกรวบรวมมาตั้งแต่ปี 1850 และในบางพื้นที่เท่านั้น แม้ว่าข้อมูลแม่เหล็กที่อยู่ในหินจะย้อนกลับไปนับล้านปี แต่นักวิจัยได้มุ่งความสนใจไปที่สิ่งประดิษฐ์ทางโบราณคดีเพื่อสร้างประวัติศาสตร์แม่เหล็กของเราขึ้นใหม่ในช่วง 3,000 ปีที่ผ่านมา

ดินเหนียวหรือวัสดุอื่นที่มีแร่ธาตุแม่เหล็กจะสูญเสียการเรียงลำดับแม่เหล็กเมื่อได้รับความร้อนสูงกว่า 570 °C แต่จากนั้นจะถูกพิมพ์ด้วยสนามแม่เหล็กโลกเมื่อเย็นลงสาขาของแม่เหล็กไฟฟ้าอาศัยข้อเท็จจริงที่ว่าดินเหนียวหรือวัสดุอื่นๆ ที่มีแร่ธาตุแม่เหล็ก ซึ่งโดยปกติจะเป็นแมกนีไทต์ 

จะสูญเสียการจัดลำดับแม่เหล็กเมื่อได้รับความร้อนสูงกว่า 570 °C (อุณหภูมิคูรี) แท้จริงแล้ว ตัวอย่างจะสูญเสียอำนาจแม่เหล็กสุทธิไป แต่เมื่อเย็นตัวลงต่ำกว่าอุณหภูมิคูรี อนุภาคจะแม่เหล็กใหม่ในทิศทางของสนามแม่เหล็กเฉพาะที่ในขณะนั้น ด้วยวิธีนี้ ตัวอย่างทางโบราณคดีเหล่านี้จะให้ภาพรวมของสนาม

แม่เหล็กโลกโดยรอบในช่วงเวลาและสถานที่ต่างๆ ในประวัติศาสตร์ ตัวอย่างเหล่านี้สามารถเปิดเผยทั้งความเข้มของสนามแม่เหล็กและทิศทางของสนามแม่เหล็ก ซึ่งวัดที่จุดใดๆ บนพื้นผิวโลกด้วยมุมเอียง มุมบนระนาบแนวนอนระหว่างทิศเหนือแม่เหล็กและทิศเหนือจริง (รูปที่ 2)

ความพยายามครั้งแรกในการดึงข้อมูลแม่เหล็กออกจากดินเผาเกิดขึ้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี ได้ทำการปรับเทียบ “เส้นโค้งการเปลี่ยนแปลงทางโลกของสนามแม่เหล็กโลก” ซึ่งเป็นบันทึกการเปลี่ยนแปลงทั้งในด้านความเอียงและมุมเอียงของสนามแม่เหล็กโลก

ใน สถานที่ที่กำหนด  สำหรับการสืบอายุเครื่องปั้นดินเผาโบราณ เทคนิคนี้เริ่มเป็นที่รู้จักมากขึ้นในทศวรรษที่ 1970 และปัจจุบันสามารถให้ความแม่นยำแบบเดียวกับการนัดหมายด้วยเรดิโอคาร์บอน “งานของนักโบราณคดีคือการเก็บตัวอย่างและวัดพวกมันจนตาย” Hare กล่าว

แต่การได้รับการวัดที่แม่นยำนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย สำหรับการเริ่มต้น แรงแม่เหล็กที่เหลืออยู่ในตัวอย่างทางโบราณคดีมีขนาดเล็ก โดยมีโมเมนต์แม่เหล็กอยู่ในลำดับ 10 –3 –10 –5  Am 2 /กก. ซึ่งเป็นลำดับความสำคัญที่ต่ำกว่าที่จำเป็นในการเคลื่อนเข็มของเข็มทิศ สัญญาณแม่เหล็กขนาดเล็กดังกล่าว

credit: sellwatchshop.com kaginsamericana.com NeworleansCocktailBlog.com coachfactoryoutletswebsite.com lmc2web.com thegillssell.com jumpsuitsandteleporters.com WagnerBlog.com moshiachblog.com