Desde que la primer herramienta de piedra fue desenterrada, los arqueólogos han buscado ordenar los sitios y artefactos en el orden en el queaparecían.
El primer problema con el que se toparon fue que, al querer determinar la fecha de un objeto muy antiguo, en tiempos prehistóricos no había ningún archivo escrito que les sirviera para documentar las culturas del pasado que pudieron haberlo fabricado. Entonces los arqueólogos confiaron en un sistema de DATACION RELATIVA para poner las cosas en contexto. A través de la datación relativa, una serie de técnicas son utilizadas para comparar los artefactos y determinar cuál es el más viejo y cuál el más reciente. Aunque muy útil, la datación relativa, no nos da ninguna idea de la edad real de un artefacto o sitio.
Leer más, aquí
http://www.oocities.org/latrinchera2000/datacion/datacion.html
تأريخ بالاشعاع الكاربوني (كاربون 14)
نحو العام 1940، اكتشف ويلارد ليبي أنه كلما مضى الزمن، كلما تفتت الكاربون 14 الحاضر في الكائنات الميتة بسرعة أكبر، قد أمكن قياسها.
يُعتبَرُ هذا الإكتشاف:
ثورة في مناهج التأريخ.
عبر عمله مع الاشعاع الكاربوني، حصل ليبي على جائزة نوبل العام 1960. احتل التأريخ بالاشعاع الكاربوني مكانة هامّة في علم الآثار، وخصوصاً آثار ما قبل التاريخ، حيث أنه أمام نقص التوثيق المكتوب، قد بقي هامش كبير للرجم بالغيب (التخمين والظنون).
تطوّرَ إستخدام الإشعاع الكاربوني، قليلاً، بعد الحرب العالمية الثانية، مع الحقبة الحديثة لعلم الآثار. يمكن استعمال تقنية التأريخ هذه في تأريخ عينات من المواد العضوية حتى قبل 50000 عام: في الخشب، الكاربون، العظم، رواسب وأي شيء عضوي هو جزء من المحيط الحيوي (الجزء الذي تشغله الأحياء من سطح الأرض) مع نسبة خطأ تقلّ عن 80 عام.
يمتلك الكاربون ثلاث نظائر كيميائية، بخلاف الـ12 و الـ13 و الـ14، هو غير مستقر بشكل هائل، وبالتالي، هو نشيط اشعاعياً، فينشطر تلقائياً، ليُصدرَ إشعاعات ضعيفة خلال إنشطاره.
ينتج الكاربون بشكل طبيعي من القصف الكوني في الطبقة العليا للغلاف الجوي. يحدث هذا بشكل متواصل. بعد تشكُّله، يتحد الكاربون مع الأوكسجين، فيشكل ثاني أوكسيد الكاربون، الذي ينحل في المحيطات، يتحد مع النباتات من خلال التمثيل الضوئي ويدخل بالحيوانات من خلال التغذية.
يتوقف امتصاص الكاربون 14 عند موت النبات أو الحيوان، فيبدأ تركيزه بالتناقص بسبب الانشطار الاشعاعي. إيقاع الانشطار هو: 50% بعد مرور 5730 عام.
توصّل ليبي لفهم أنه بمعرفة إيقاع الإنشطار أو الحياة المتوسطة للكاربون 14، فبالإمكان حساب عمر الكائنات أي الزمن الجاري منذ لحظة موتها.
أحد المباديء الأساسية للإشعاع الكاربوني غير صحيح، فقد اعتبر ليبي بأن تركيز الكاربون 14 في الغلاف الجوي ثابتاً، وهذا خاطيء، حيث نعرف اليوم بأن هذا قد تغيّر. العام 1950، خلال أوج التجارب النووية الحرارية، نشروا كميات كبيرة من الكاربون في الغلاف الجوي صناعياً.
سنواجه مشاكل بالتأريخ، حين تتلوّث العيّنة. بالتالي، من المهم التنبُّه لحظة "تغليف" المادة التي سيتم تأريخها في المخبر.
يوجد منهجان للتأريخ: الاصطلاحي (المتعارف عليه) و الإي إم إس
(مقياس مُسارع الكتلة) AMS - Accelerator Mass Spectometry
هذا الأخير، هو الأحدث ويكشف رقم ذرات الكاربون 14 في العينة بعلاقة مع الكاربون 13 و الكاربون 12 بشكل مباشر.
بينما، منهج الإي إم إس جديد وله بعض الفوائد، بحيث يسمح بتأريخ العينات الأصغر حجماً. تكمن مشكلته بكلفته العالية، علماً أنّ تكلفته تتعلق بمدى فعاليته، بحيث يُقلّل من تخريب المادة المطلوب تأريخها ويحتاج زمن أقل بكثير للقيام بعمله.
ساعد الإشعاع الكاربوني علماء الآثار على اقرار تسلسل زمني موثوق لثقافات العالم.
للمرة الأولى، حدث تثوير في علم الآثار، في حين أصاب اليأس كثير من الآثاريين لحظتها.
تأريخ بواسطة البوتاسيوم – الآرغون
بذات صيغة التأريخ بالكاربون 14، يتأسّس هذا المنهج على مبدأ الانشطار الاشعاعي: بهذه الحالة، من خلال التحول البطيء للنظير الاشعاعي للبوتاسيوم في غاز الآرغون الخامل ضمن الصخور البركانية.
لكن، بخلاف تأريخ الكاربون 14 الذي يقيس معدل اختفاء الكاربون، يقيس البوتاسيوم – آرغون تراكم الآرغون في مادة عبر تحلل البوتاسيوم. يصبح التأريخ ممكناً اعتباراً من معرفة إيقاع إنشطار البوتاسيوم.
لكن، بخلاف تأريخ الكاربون 14 الذي يقيس معدل اختفاء الكاربون، يقيس البوتاسيوم – آرغون تراكم الآرغون في مادة عبر تحلل البوتاسيوم. يصبح التأريخ ممكناً اعتباراً من معرفة إيقاع إنشطار البوتاسيوم.
هذا المنهج مناسب لحظة وضع التواريخ لطبقات أشباه الانسان في افريقيا، التي تعود إلى ما قبل زمن طويل.
يمكنه تأريخ صخور بركانية بقدم ليس أقل من 100000 عام، ويمكن أن يمتد معدله العملي إلى 500000 عام من القدم.
"منطقة غارغنتا أولدوفاي" في تنزانيا، منطقة طبقات أثرية هامة جداً لدراسة تطور أشباه الإنسان. عثروا فيها على بقايا أحفوريات للقرد الجنوبي الأفريقي، الإنسان الماهر والإنسان المنتصب، بالإضافة إلى كمّ هائل من الأدوات الحجرية وبقايا عظمية أخرى.
تقع أولدوفاي بمنطقة بركانية وتسلسلها الزمني يعود إلى 2000000 عام؛ تمت معرفة هذا العمر من خلال التأريخ الموثوق الكي آر (بوتاسيوم - أرغون) K-Ar.
أيضاً، إكتسب هذا المنهج أهمية هائلة لحظة تأريخ بقايا إحفورية بمنطقة هادار اثيوبيا.
يمتلك هذا المنهج هامش من الخطأ بتأريخاته: نسبة الخطأ هي 2%، والتي تعادل 30000 عام، وهو رقم صغير جداً فيما لو أخذنا بحسابنا التأريخ ضمن نظام فيه ملايين الاعوام.
التأريخ بواسطة آثار الانشطار
هو أحد المناهج الإشعاعية المستعملة من قبل علماء الآثار لأجل تحديد العمر الحراري للادوات الحجرية. تُستخدَمُ هذه التقنية، عادة، كتثبيت لصلاحية مناهج تأريخ أخرى، وعلى الخصوص، تأريخ بوتاسيوم – آرغون (في أولدوفاي - تنزانيا، أثبت التأريخ لآثار الانشطار صلاحية النتائج المحصّلة قبل كل شيء عن طريق تأريخ بوتاسيوم – آرغون).
ينتج الانشطار بالتحريض مع إشعاع مضبوط في مفاعل نووي. يسمى هذا الانشطار المُنتج بالتحريض مع النظير التلقائي لليورانيوم المتواجد بكمّ كبير في الصخور والمعادن، حيث تولّد في المواد أذى ملموس بصيغة مسارات: آثار الانشطار. ستعبّر تلك الآثار رقمياً عبر ميكروسكوب بصري، بعلاج مسبق مع الحمض لتحسين الرؤية. حيث يمكن بواسطة معلومة الاثر التلقائي والمُنتج بالتحريض حساب العمر.
تحقق هذه التقنية تواريخ اعتباراً من صخور تحتوي بقايا أثرية. هذه التقنية صالحة ومناسبة لتلك الطبقات الأقدم.
بالنسبة للطبقات الأحدث، مردودية هذا المنهج ضعيفة جداً.
يمكن استخدامه لتحديد تواريخ بين 300000 و2500000 عام، لمواد مثل الزجاج الطبيعي، الأحجار والمعادن الموجودة في السيراميك.
التأريخ بواسطة حلقات الأشجار
يقوم هذا المنهج بتحليل نمو حلقات الاشجار لحساب تواريخ وتحديد شروط مُناخية. فيما لو يكن الخشب جيداً على الصعيد العضوي والحيوي المتدرج، في شروط محددة مناسبة، سيحتفظ بوضع جيد.
في مناخات معتدلة، تنمو الاشجار بواقع حلقة سنوياً. تمتلك أشجار نفس النوع، التي تنمو بذات المنطقة، نماذج شبيهة بالنمو.
يسمح هذا بربطها بسلسلة مستمرة وطويلة، وبالإمكان إقرار تسلسلات زمنية كبرى، والتي ببعض المناسبات، قد تبلغ 11000 عام. عند وجود جذع شجرة قديم من ذات النوع يمكن تأريخه اعتباراً من تلك "السلاسل المعلّمة". هكذا، بالإمكان الحصول على تأريخ مطلق عبر مقارنة الخشب المحفوظ مع سلسلة مرشدة.
تُرى حلقات النمو تلك، بوضوح، في مقطع عرضي بجذع الشجرة، حيث لا تمتلك جميع الحلقات ذات الحجم. فتُصبح أضيق بازدياد عمر الشجرة ويتغيّر حجمها بالاتفاق مع تقلبات المناخ التي تخضع لها الشجرة.
تُرى حلقات النمو تلك، بوضوح، في مقطع عرضي بجذع الشجرة، حيث لا تمتلك جميع الحلقات ذات الحجم. فتُصبح أضيق بازدياد عمر الشجرة ويتغيّر حجمها بالاتفاق مع تقلبات المناخ التي تخضع لها الشجرة.
يُستخدم التأريخ بواسطة حلقات الاشجار من قبل علماء الآثار:
1- كوسيلة لقياس وتصحيح تواريخ إشعاعية كربونية.
2- كمنهج تأريخ مطلق مستقلّ.
لهذه التقنية حدّين، هما:
1- يمكن تطبيقها على الأشجار بمناطق موسمية، فيها النمو السنوي للحلقات واضح المعالم فقط.
1- يمكن تطبيقها على الأشجار بمناطق موسمية، فيها النمو السنوي للحلقات واضح المعالم فقط.
2- يجب حضور سلسلة معلّمة مُعمِّرة للمُقارنة.
فيما لو أن التقنية موثوقة كفاية، فلا تعكس جميع الأنواع مسألة التنوُّع المناخي في حلقاتها. كذلك، بالإضافة لضرورة وجود نموذج جاهز للمقارنة. لا ينفع هذا المنهج على مستوى البحث الأثريّ كثيراً.
جرى استخدام هذه التقنية كثيراً في المكسيك .
تأريخ الانحناء المغناطيسي
تسلك الأرض، بالعموم، كمغناطيس؛ يقع قطباه الشمالي والجنوبي بالقرب من القطبين الجنوبي والشمالي، حيث تخلق حقل مغناطيسي حولها. يتغيّرالحقل المغناطيسي الارضي بثبات سواء في الاتجاه كما في الشدّة.
تمكّن العلماء من إعادة بناء التغيرات في الاتجاه للقطب المغناطيسي الشمالي بحقب قديمة جداً بدراسة المغنطة لبنيات الطين المطبوخ.
عندما يتم طبخ الطين لدرجة حرارة 700 مئوية ولا يُعاد تسخينه، تُقرّ جزيئات الحديد الموجودة فيه بشكل مؤكد اتجاه وشدّة الحقل المغناطيسي الارضي في لحظة طبخه.
هكذا، يمكن تحضير جدول بالتغيرات الزمنية للاتجاه المغناطيسي، الذي بدوره يمكن أن يُستعمل لتأريخ بُنى أخرى من الطين المطبوخ بعمر غير معروف (عمر مجهول).
هكذا، يمكن تحضير جدول بالتغيرات الزمنية للاتجاه المغناطيسي، الذي بدوره يمكن أن يُستعمل لتأريخ بُنى أخرى من الطين المطبوخ بعمر غير معروف (عمر مجهول).
الانحناء المغناطيسي هو دراسة للظاهرة المغناطيسية الأرضية اعتباراً من الأشياء التي يمكنها تحديد التغيرات القديمة بالحقل المغناطيسي للأرض.
يستطيع هذا المنهج تزويدنا بمعلومة دقيقة جداً حتى مدة زمنية تصل إلى 10000 عام من القدم.
التأريخ بواسطة اليورانيوم – الثوريوم
هو تأريخ اشعاعي آخر مؤسس على مبدأ اضمحلال النشاط الإشعاعي. يستخدم خصائص العناصر الإشعاعية الوسطية لليورانيوم 238 والثوريوم 230. عند مقارنة كميات اليورانيوم والثوريوم، سيكون بالامكان الحصول على عمر الهدف.
يتمكّن هذا المنهج من دراسة العينات التي يبلغ وزنها أقلّ من 20 غرام، بالواقع، عينات العظام يمكن أن تمتلك وزناً، يتراوح من 3 إلى 5 غرامات، ومع ذلك يجلب تأريخاً مؤكداً.
يُستخدم لقياس عمر عظام أحفورية، خشب، مواد مترسبة، مرجان وأحجار. هذا المنهج ذو فائدة هائلة للحقب الممتدة بين 500000 وحتى 50000 عام.
يوجد العديد من الطرق، التي يمكن استعمالها مع هذه التقنية للتأريخ.
بعضها، هو:
آي دي إم إس
IDMS - Isotope Dilution Mass Spectometry
إس آي إم إس
SIMS - Secondary Ion Mass Spectometry
وتي آي إم إس
TIMS - Thermal Ionization Mass Spectometry
قد يهمكم الإطلاع على مواضيع ذات صلة
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق