אדמה משוגעת - מגזין TheMarker - TheMarker
 

אתם מחוברים לאתר דרך IP ארגוני, להתחברות דרך המינוי האישי

טרם ביצעת אימות לכתובת הדוא"ל שלך. לאימות כתובת הדואל שלך  לחצו כאן

תיק מניות

רשימת קריאה

רשימת הקריאה מאפשרת לך לשמור כתבות ולקרוא אותן במועד מאוחר יותר באתר,במובייל או באפליקציה.

לחיצה על כפתור "שמור", בתחילת הכתבה תוסיף את הכתבה לרשימת הקריאה שלך.
לחיצה על "הסר" תסיר את הכתבה מרשימת הקריאה.

לרשימת הקריאה המלאה לחצו כאן

אדמה משוגעת

פסולת מכבשנים ששימשו להפקת נחושת לפני אלפי שנים בערבה היא כעת המפתח לפענוחה של אחת החידות הגדולות במדעי כדור הארץ

תגובות

ערימות האבנים השחורות הפזורות סביב תמנע שבערבה מוכרות היטב למטיילים באזור, ורבים מהם גם יודעים שאלה כלל לא אבנים, אלא סיגי נחושת: פסולת שהיא תוצר של תהליך הפקת המתכת האדמדמה, שהצטברה כאן במשך אלפי שנים שבהן היה האזור הזה מרכז תעשייתי הומה.

שיוך מכרות הנחושת לתרבות היסטורית ספציפית היה במשך השנים נושא שנוי במחלוקת בין המדענים. כיום מקבלים את פני המבקרים בתמנע שני פסלים בעלי מראה מצרי, המשקפים את הקונסנזוס שהשתרש ב־50 השנים האחרונות ושייך את האתר לימי ממלכת מצרים ולמאות ה־14־12 לפנה"ס. אולם מחקר מהשנים האחרונות, שערך צוות של ארכיאולוגים מאוניברסיטת תל אביב בראשות ד"ר ארז בן יוסף, על בסיס תיארוך פחמן 14, הפריך תפישה זו וקבע כי מדובר למעשה באתר מאוחר יותר, שהעבודות בו הגיעו לשיאן במאה ה־10 לפנה"ס — תקופה המקבילה לימי ממלכות דוד ושלמה.

לכאורה ניתן היה להסתפק בממצא הזה ולבסס עליו קריירה אקדמית שלמה, אך בן יוסף, מדען רב תחומי המשלב מחקר ארכיאולוגי בגיאולוגיה ובחקר כדור הארץ, הולך רחוק — ובעיקר עמוק יותר — אל תחום מדעי חדש ואל אחת החידות הגדולות במדעי כדור הארץ: האופן שבו משתנה השדה המגנטי האופף את הפלנטה שלנו. "השילוב המחקרי בין ארכיאולוגיה למדעי הטבע מתחזק מאוד בשנים האחרונות", אומר בן יוסף. "אחרי יותר מ־100 שנה של ארכיאולוגיה מסורתית ותיעוד ויזואלי של ממצאים, צריך ללכת לכיוונים אחרים. התחום שאני עוסק בו בארץ, ארכיאומגנטיזם, הוא אחד הכיוונים האלה".

תום לוי

מה בעצם מחפשים בממצאים הארכיאולוגיים בשדה החדש הזה?

"הבנה טובה יותר של החומר יכולה לתת לנו כל מיני תובנות. מחקר מינרלוגי של כלי חרס, למשל, יכול לגלות מהיכן הם הגיעו. אני עוסק בין השאר במטלורגיה קדומה — בדיקה של מתכות וכלי מתכת כדי לגלות מאיפה הגיעו כלים מסוימים, באילו טכניקות הם נוצרו, מה היו הטמפרטורות שאליהן הגיעו, מה היה מבנה הכבשן, מה היתה כמות החמצן ועוד מאפיינים שנותנים לנו אומדן לגבי יכולות טכנולוגיות קדומות. כיום אנחנו מבינים שמאזור קטן של חפירה אפשר להוציא הרבה מאוד מידע. צריך פשוט אנליזות משוכללות יותר ויותר".

כיצד מתחבר המחקר הארכיאולוגי 
לנושא השדה המגנטי של כדור הארץ?

"הפרויקט שאני עוסק בו מאז סיום עבודת המוסמך שלי, ב־2004, ועד עכשיו, הוא הפרויקט הארכיאומגנאטי של הלבנט. זה שיתוף פעולה בין גיאופיזיקאים וארכיאולוגים, ויש כאן הרבה שאלות שלשני הצדדים חשוב לענות עליהן. כיום הצוות בראשותי מקדם את הכיוון הארכיאולוגי של הפרויקט, כאן בתל אביב, ולחלק הגיאופיזי אחראי צוות שעובד באוניברסיטה העברית, בהובלת ראש המעבדה המגנטית בירושלים, ד"ר רון שער, ופרופ' אמוץ עגנון. ביחד אנחנו שואפים ליצור כלי חדש לתיארוך ממצאים ארכיאולוגיים ומסד נתונים שיתבסס על המאפיינים המגנטיים של הממצאים בשטח".

ארז בן יוסף

מהי החשיבות של חקר השדה המגנטי?

"התנהגות השדה המגנטי היא אחת התופעות המעניינות והאניגמטיות ביותר במדעי כדור הארץ. כולם מכירים את מחט המצפן שמתאזנת לפי הצפון המגנטי, ואנחנו יודעים שציפורים ובעלי חיים נוספים מנווטים לפיו. אבל אנחנו יודעים מעט מאוד על האופן שבו השדה המגנטי נוצר או על השינויים שמתרחשים בו. אנחנו יודעים שהוא משתנה ואפילו מתהפך לגמרי כל כמה מאות אלפי שנים — היפוך שמלווה בירידה של עוצמת השדה 
לאפס או לכמעט אפס. כיוון שהשדה המגנטי מגן על כדור הארץ מפני קרינה קוסמית, התאפסותו תחשוף את כדור הארץ לקרינה ברמה גבוהה. לקרינה יש קשר לכל מיני תופעות טבע. למשל, יש מדענים שטוענים לקשר בין שינויים בעוצמת השדה המגנטי לבין שינויי אקלים, ויש כאלה שקושרים בינם לבין קצב המוטציות בביוספירה".

האם גם הכחדות גדולות שהתרחשו בהיסטוריה קשורות לתופעה הזאת?

"לפי מה שידוע לנו, לא. הכחדות גדולות שאנחנו מכירים משויכות לאסונות טבע גדולים יותר. אבל התפתחות מהירה יותר של עולם החי, כתוצאה מריבוי מוטציות, אולי כן קשורה לשינויים בעוצמת השדה המגנטי. אלה דברים שנויים במחלוקת, וקשה להעריך את הקשר בין התופעות, אבל זה בהחלט חלק מהדיון המדעי כיום. בכל אופן, העוצמה של השדה והכיוון שלו חשובים לגיאופיזיקאים לא רק בגלל ההשפעה שלהם על עוצמת הקרינה הקוסמית, אלא גם כאמצעים שמאפשרים להבין את מבנה כדור הארץ.

"השדה המגנטי נוצר בגלעין החיצוני של כדור הארץ, שהוא חלק נוזלי בגלעין שעשוי ברובו מברזל. אנחנו לא יודעים עליו הרבה כי הוא נמצא בעומק של אלפי קילומטרים. כל מה שאנחנו יודעים על המבנה הפנימי של כדור הארץ נובע משני תחומי מחקר עיקריים: חישובים שמבוססים על גלים ססמיים וחקר השדה המגנטי, שנותן לנו מראה למה שקורה בפנים — בגלעין החיצוני ובגבול בין הגלעין החיצוני למעטפת".

מה ידוע לנו על השינויים בעוצמת השדה בתקופתנו?

"המכשיר שמאפשר למדוד את עוצמת השדה הומצא ב־1832, ומאז השדה רק הולך ונחלש. איבדנו מאז כבר יותר מ־10% מעוצמתו הכללית, והמגמה היא היחלשות מתמדת. בקהילת הניו אייג' כבר לוקחים את זה די רחוק ואם תחפש ביוטיוב, תמצא שם שלל סרטונים על כך שסוף העולם קרב בגלל איבוד השדה המגנטי. אבל כדי לשים את המגמה הזאת בפרופורציות צריך לדעת איך השדה התנהג בעבר, לפני שהיו לנו מכשירים שאפשרו למדוד אותו במדויק. לשם כך אנחנו צריכים להשתמש בחומרים ש'הקליטו' את השדה המגנטי בזמן שהם נוצרו".

 

 

הכתבה מתפרסמת גם באפליקציה של מגזין TheMarker 

באייפד או בטאבלטים מבוססי אנדרואיד

 

 

מה זאת אומרת, שהחומרים "הקליטו" את השדה?

"התנאי ההכרחי לצורך זה הוא שהחומר שאנחנו בודקים עבר חימום ואחר כך התקרר. סלעי בזלת, למשל, מצוינים למטרה הזאת, כיוון שהם נוצרו מלבה נוזלית שהתקררה. בזמן שהחומר היה עדיין נוזלי, החלקיקים בתוכו התיישרו על פי השדה המגנטי ששרר באותו זמן. החלקיקים האלה הם מינרלים קטנטנים שמכילים ברזל, והם מפוזרים בחומר ללא סדר משמעותי. כשהחומר מתחמם, המינרלים האלה מסתדרים בהתאם לשדה המגנטי שמופעל עליהם באותו זמן, וכאשר הסלעים מתמצקים החלקיקים 'קופאים' בכיוון שבו נמצאו כשהסלע היה נוזלי. כשאנחנו אוספים את הסלעים האלה עכשיו ובודקים אותם, אנחנו יכולים לדעת מה היה כיוון השדה בזמן התמצקות הסלע ומה היתה עוצמתו. זה נותן לנו חלק בפאזל שהוא ההיסטוריה של השדה המגנטי של כדור הארץ כולו.

"בתקופות קרובות אלינו, של 10,000 השנים האחרונות, החומרים הטובים ביותר לניסוי כזה הם דווקא חומרים ארכיאולוגיים, כמו סיגי הנחושת שאנחנו אוספים בתמנע ובמקומות אחרים. ולא רק סיגים — כל טאבון, כבשן או לבנים שנצרפו בכבשנים, ואפילו קרמיקה, הם חומרים מצוינים לשחזור העוצמה והכיוון של השדה המגנטי. המחקר בארץ התחיל לפני יותר מעשר שנים, והתבסס בהתחלה על סיגים מאתרים שכבר היו מתוארכים היטב. על פי המידע הזה הפקנו את עקומת שינויי העוצמה באזור שלנו באלפי השנים האחרונות".

אילו תובנות עולות מהמידע שהפקתם?

"קודם כל, שהשדה הוא תנודתי מאוד ולכן אין מה לחשוש מהירידה העכשווית בעוצמה, שהיא קטנה באופן יחסי למה שראינו בתקופות היסטוריות. יותר מפעם אחת בעבר השדה נחלש בקצב גבוה יותר ואחר כך התאושש. הדבר השני הוא תגלית בקנה מידה עולמי: באתר פינאן שבירדן ראינו שהיתה עוצמה חריגה מאוד של השדה לפני כ־3,000 שנה. זאת העוצמה הכי חזקה שנמדדה אי פעם של השדה המגנטי, כולל בתקופות גיאולוגיות של לפני מיליוני ואפילו מאות מיליוני שנים — כמעט פי שלושה מהעוצמה כיום. בהתחלה הקהילה המדעית התקשתה לקבל את התצפית הזו, אבל גם בתמנע מצאנו עוצמה חריגה מאוד בסיגים מאותה תקופה, וקבוצות אחרות מצאו ממצאים מקבילים מאותו זמן במקומות אחרים, למשל בטורקיה, וכיום התצפית שלנו מקובלת על רוב החוקרים.

איך אתם מסבירים את הממצא החריג הזה, ובכלל, כיצד נראו החיים בעולם עם שדה מגנטי כל כך חזק?

"אנחנו לא יודעים. יכול להיות שהיו לזה השפעות על בעלי חיים שמשתמשים בשדה המגנטי כדי לנווט. אולי היה קל להם יותר לחוש את הכיוון כי העוצמה היתה חזקה יותר. יש טענה שמה שקרה זה שהקוטב המגנטי התקרב אלינו ולכן העוצמה גדלה. כיוון שידוע שעוצמת השדה היא גדולה יותר בקטבים. אם זה נכון, זה אומר שאנשים שחיו אז בסהר הפורה, בצפון מסופוטמיה או בטורקיה של ימינו, היו יכולים לראות אז את אורות הזוהר הצפוני. יכול להיות גם שיש לתופעה הזאת ביטוי בטקסטים עתיקים שמדברים על חזיונות, אורות בשמים ודברים מהסוג הזה.

"מבחינת ההבנה שלנו את כדור הארץ והמבנה הפנימי שלו, זה ממש יוצא דופן. חוקרים רבים מתלבטים עכשיו בשאלה מהי המשמעות של זה להבנת הגלעין החיצוני — האם זו מערבולת בחומר הנוזלי שמרכיב אותו או משהו אחר, שקשור לצורת הזרימה שלו. אלה נתונים חדשים שגם מעידים על יכולות להגיע לעוצמה גבוהה מאוד וגם ליכולת לשינוי מהיר ביותר, כי הקפיצה הזאת בעוצמה נמשכה רק 30־40 שנה. זאת גם הסיבה לכך שלא מצאו אותה קודם".

ואיך נעשה השימוש במידע לצורך תיארוך ארכיאולוגי?

"אחרי שיש לנו את הגרף של שינויי העוצמה והכיוון של השדה המגנטי, שמבוסס על חומר מתוארך היטב, אנחנו יכולים להתחיל להשתמש בו ככלי לתיארוך ולמקם ממצאים על ציר הזמן ברמת דיוק גבוהה מאוד. אפשר לקחת כבשן שאנחנו לא יודעים את גילו, למדוד במעבדה גם את עוצמת השדה המגנטי ואת הכיוון שלו כפי שהתקבעו בחומר ולמצוא איפה בכל העקומות שבידינו נמצאת נקודת הזמן המדויקת שבה היה הכבשן יכול להיבנות. זה החזון לעתיד. כרגע הרזולוציה עדיין די נמוכה, אבל יש לנו צוות של סטודנטים מתל אביב ומירושלים שבכל פעם שמתגלה ממצא מתאים הם מגיעים אליו, דוגמים אותו ומצרפים עוד נקודה לגרף הייחוס. יחסית לעולם, ישראל היא מקום עשיר במיוחד באתרים ארכיאולוגיים, וכל יום מתגלים עשרות אתרים, בעיקר כתוצאה מחפירות הצלה. לכן זה גם דבר שבו יש לנו כישראלים יתרון". 

 

 

 

 

 

.

 

 



תגובות

דלג על התגובות

בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים/מסכימה עם תנאי השימוש של אתר TheMarker

סדר את התגובות

כתבות ראשיות באתר

כתבות שאולי פיספסתם

*#