Αρχαιομαγνητική χρονολόγηση

Από archaeology
Πήδηση στην πλοήγησηΠήδηση στην αναζήτηση

Η αρχαιομαγνητική χρονολόγηση είναι μέθοδος απόλυτης χρονολόγησης που βασίζεται στην κοσμική διακύμανση του γεωμαγνητικού πεδίου και την ικανότητα ορισμένων αρχαιολογικών υλικών να αποκτούν σταθερή μαγνητική πόλωση. Αποτελεί πολύτιμο εργαλείο για την αρχαιολογία, ιδιαίτερα για υλικά που έχουν θερμανθεί, όπως κεραμεικά και κλίβανοι, προσφέροντας ακρίβεια σε περιόδους όπου άλλες μέθοδοι, όπως η ραδιοχρονολόγηση, παρουσιάζουν περιορισμούς.

Η αρχαιομαγνητική χρονολόγηση είναι καινοτόμος μέθοδος στην αρχαιολογική έρευνα, η οποία εκμεταλλεύεται τις φυσικές ιδιότητες του γεωμαγνητικού πεδίου της Γης και την ικανότητα ορισμένων υλικών να διατηρούν μαγνητική "υπογραφή" από την εποχή της τελευταίας θέρμανσής τους[1]. Αυτή η τεχνική είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για την χρονολόγηση θερμαινόμενων αρχαιολογικών ευρημάτων, όπως κεραμεικά, πλίνθοι και κλίβανοι, όπου άλλες μέθοδοι, όπως η χρονολόγηση με ραδιοάνθρακα, μπορεί να παρουσιάζουν αβεβαιότητες λόγω πλατώ[2] στην καμπύλη βαθμονόμησης[3]. Η μέθοδος βασίζεται στην κοσμική διακύμανση (secular variation - SV) του γεωμαγνητικού πεδίου, η οποία περιλαμβάνει αλλαγές στην κατεύθυνση (κλίση και απόκλιση) και την ένταση του πεδίου με τον χρόνο[4].

Ιστορική αναδρομή

Η ιστορία της αρχαιομαγνητικής χρονολόγησης ξεκινά στα τέλη του 19ου αιώνα, με τον Τζουσέππε Φολγκεράιτερ (Giuseppe Folgheraiter) να προτείνει πρώτος την ιδέα της χρήσης μαγνητικών ιδιοτήτων σε αρχαία υλικά για χρονολόγηση το 1899[5]. Σημαντική πρόοδος σημειώθηκε το 1938 από τον Εμίλ Τελιέ (Emile Thellier), ο οποίος ανέπτυξε μεθόδους για την μέτρηση της παλαιοέντασης του γεωμαγνητικού πεδίου[6]. Κατά τον 20ό αιώνα, η τεχνική εξελίχθηκε με τη δημιουργία περιφερειακών καμπυλών SV[7], όπως αυτές για το Ηνωμένο Βασίλειο από τους Clark et al. (1988) και για τις ΗΠΑ από τον Sternberg (1989)[8]. Σήμερα, βάσεις δεδομένων όπως η GEOMAGIA50 και η MagIC συλλέγουν χιλιάδες δεδομένα, επιτρέποντας τη δημιουργία ακριβέστερων μοντέλων, όπως το ARCH-UK.1 για τη Βρετανία[9]. Σε περιοχές όπως η Νότια Αμερική, η έλλειψη τοπικών μοντέλων οδηγεί σε χρήση παγκόσμιων μοντέλων, με προτάσεις για πολυ-μοντέλα[10]. Η συγκεκριμένη τεχνική χρονολόγησης εισήχθη στον τομέα της αρχαιολογίας το 1960 από τον ερευνητή Ρομπέρ Ντυμπουά (Robert Dubois).

Αρχές λειτουργίας

Η βασική αρχή βασίζεται στην θερμοϋπολειμματική μαγνήτιση (TRM), σύμφωνα με την οποία μαγνητικά ορυκτά (π.χ. μαγνητίτης, αιματίτης) σε υλικά που θερμαίνονται πάνω από τη θερμοκρασία Curie (~500-580°C) χάνουν την μαγνήτισή τους και την επανακτούν κατά την ψύξη, καταγράφοντας το τότε γεωμαγνητικό πεδίο[11] Αυτή η "υπογραφή" συγκρίνεται με καμπύλες SV[12], που δείχνουν τις χρονικές αλλαγές του πεδίου[13]. Το γεωμαγνητικό πεδίο ποικίλλει χωρικά και χρονικά, με περιφερειακές διαφορές εντός 1000 km[14]. Για παράδειγμα, στην Ευρώπη, η ένταση μπορεί να φτάσει 74 μT σε συγκεκριμένες εποχές[15].

Παράμετροι Μέτρησης

  • Παράμετρος: Κλίση (I) – Περιγραφή: Γωνία μεταξύ οριζοντίου και μαγνητικού πεδίου – Παράδειγμα Μέτρησης: 64.4° σε ρωμαϊκό κλίβανο[16]
  • Παράμετρος: Απόκλιση (D) – Περιγραφή: Γωνία από γεωγραφικό βορρά – Παράδειγμα Μέτρησης: 359.1°[17]
  • Παράμετρος: Ένταση (F) – Περιγραφή: Ισχύς πεδίου σε μT[18] – Παράδειγμα Μέτρησης: 61.6 ± 3.7 μT[19]

Μεθοδολογία

Η διαδικασία ξεκινά με δειγματοληψία in situ, χρησιμοποιώντας προσανατολισμένα δείγματα (3-10 ανά χαρακτηριστικό) με πυξίδα ή ηλιακό προσανατολισμό[20]. Στο εργαστήριο, γίνεται απομαγνήτιση με εναλλασσόμενα πεδία (AF) ή θερμική (TH) για απομόνωση της χαρακτηριστικής υπολειμματικής μαγνήτισης (ChRM)[21]. Η ένταση μετράται με πρωτόκολλο Thellier-Coe, με διορθώσεις για ανισοτροπία και ρυθμό ψύξης[22] Τα δεδομένα συγκρίνονται με καμπύλες SV χρησιμοποιώντας λογισμικά όπως το ArchaeoPyDating[23]. Στατιστικές μέθοδοι, όπως η μπεϋζιανή, βελτιώνουν την ακρίβεια[24]

Εφαρμογές

Η μέθοδος εφαρμόζεται σε θερμαινόμενα υλικά, όπως η Πύλη Ιστάρ στη Βαβυλώνα, όπου τούβλα χρονολογήθηκαν στο 569 ΠΚΕ[25]. Σε ρωμαϊκό κλίβανο στην Ιταλία, η μέθοδος συνδυάστηκε με θερμοφωταύγεια και ραδιοάνθρακα για το διάστημα 213 ΠΚΕ-111[26]. Στη Βρετανία, χρησιμοποιήθηκε για ευρήματα της εποχής του σιδήρου[27]. Στη Νότια Αμερική προτείνεται για πολιτισμούς με καμένα υλικά[28].

  • Εφαρμογή: Πύλη Ιστάρ – Περιοχή: Μεσοποταμία – Χρονικό Διάστημα: 583±22 ΠΚΕ – Πηγή:[29].
  • Εφαρμογή: Ρωμαϊκός Κλίβανος – Περιοχή: Ιταλία – Χρονικό Διάστημα: 213 ΠΚΕ-111 – Πηγή:[30].
  • Εφαρμογή: Εποχή του Σιδήρου – Περιοχή: Βρετανία – Χρονικό Διάστημα: 800 ΠΚΕ-43 – Πηγή:[31].

Περιορισμοί

Περιορισμοί περιλαμβάνουν τη μη-μοναδικότητα σε καμπύλες SV (παρόμοιες τιμές σε διαφορετικές εποχές), μαγνητικές ανωμαλίες και ανάγκη για περιφερειακές καμπύλες[32]. Σε περιοχές όπως η Νότια Αμερική, η έλλειψη δεδομένων αυξάνει τις αβεβαιότητες[33] Επίσης, η ένταση έχει χαμηλό ποσοστό επιτυχίας λόγω αλλοιώσεων[34].

Η αρχαιομαγνητική χρονολόγηση προσφέρει ακριβή χρονολογήσεις, συμπληρώνοντας άλλες μεθόδους, αλλά απαιτεί συνεχή ενημέρωση δεδομένων. Μελλοντικές εξελίξεις, όπως παγκόσμια μοντέλα, θα ενισχύσουν την εφαρμογή της παγκοσμίως[35].

Παραπομπές σημειώσεις

  1. ↑ Tema 2006, 11.
  2. ↑ Το “πλατώ” στην καμπύλη βαθμονόμησης (ή “plateau” στα αγγλικά) είναι το τμήμα της καμπύλης όπου η απόκριση του οργάνου ή του συστήματος δεν αυξάνεται πλέον σημαντικά με την αύξηση της συγκέντρωσης, δηλαδή είναι η περιοχή όπου η καμπύλη “γίνεται επίπεδη”.
  3. ↑ Ben-Yosef et al. 2024, 1.
  4. ↑ Batt et al. 2017, 66.
  5. ↑ Ben-Yosef et al. 2024, 1.
  6. ↑ Tema 2006, 15.
  7. ↑ Οι «περιφερειακές καμπύλες SV» (SV curves) αναφέρονται σε ένα τεχνικό εργαλείο που χρησιμοποιείται στην αρχαιομαγνητική χρονολόγηση και αφορά την ανάλυση της μεταβολής του μαγνητικού πεδίου της Γης. Ο όρος «SV» προέρχεται από τα αρχικά των spatial variations (χωρικές μεταβολές) ή αναφέρεται σε συγκεκριμένη μεθοδολογία. Αυτές οι καμπύλες χρησιμοποιούνται για να συσχετίσουν μαγνητικά δεδομένα από αρχαιολογικά ευρήματα με παγκόσμιες βάσεις δεδομένων, όπως η GEOMAGIA50 και η MagIC, βοηθώντας στον ακριβή προσδιορισμό της χρονολογίας τους.
  8. ↑ Tema 2006, 18.
  9. ↑ Batt et al. 2017, 73.
  10. ↑ Maximiano et al. 2024, 1.
  11. ↑ Kapper et al. 2025: 3.
  12. ↑ Οι καμπύλες SV (από το αγγλικό Secular Variation curves) είναι καμπύλες κοσμικών ή χρονικών μεταβολών του γήινου μαγνητικού πεδίου. Χρησιμοποιούνται ευρέως στην αρχαιομαγνητική χρονολόγηση και στη γεωμαγνητική έρευνα.
  13. ↑ Tema 2006, 11.
  14. ↑ Batt et al. 2017, 67.
  15. ↑ Ben-Yosef et al. 2024, 6.
  16. ↑ Kapper et al. 2025, 8.
  17. ↑ Kapper et al. 2025, 8.
  18. ↑ Η συντομογραφία mT σημαίνει μιλιτέσλα (millitesla), δηλαδή μονάδα μέτρησης της μαγνητικής επαγωγής ή έντασης του μαγνητικού πεδίου. Αξία: 1 millitesla (mT) = 0.001 T
  19. ↑ Kapper et al. 2025, 10.
  20. ↑ Tema 2006, 13.
  21. ↑ Kapper et al. 2025, 6.
  22. ↑ Kapper et al. 2025, 6.
  23. ↑ Batt et al. 2017, 79.
  24. ↑ Maximiano et al. 2024, 1.
  25. ↑ Ben-Yosef et al. 2024, 6.
  26. ↑ Kapper et al. 2025, 12.
  27. ↑ Batt et al. 2017, 79.
  28. ↑ Maximiano et al. 2024, 1.
  29. ↑ Ben-Yosef et al. 2024, 6.
  30. ↑ Kapper et al. 2025, 12.
  31. ↑ Batt et al. 2017, 72.
  32. ↑ Tema 2006, 15.
  33. ↑ Maximiano et al. 2024, 1.
  34. ↑ Ben-Yosef et al. 2024, 2.
  35. ↑ Batt et al. 2017, 80.

Βιβλιογραφία

  • Batt, C.M., Brown, M.C., Clelland, S.-J., Korte, M., Linford, P., & Outram, Z. (2017). Advances in archaeomagnetic dating in Britain: New data, new approaches and a new calibration curve. Journal of Archaeological Science, 85, 66-82. https://doi.org/10.1016/j.jas.2017.07.002
  • Ben-Yosef, E., Millman, M., Shaar, R., Tauxe, L., & Lipschits, O. (2024). An archaeomagnetic study of the Ishtar Gate, Babylon. PLOS ONE, 19(1), e0293014. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0293014
  • Kapper, K., Tema, E., Fantar, M., Vigliotti, L., & Pavón-Carrasco, F.J. (2025). Cross-Dating in Archaeology: A Comparative Archaeomagnetic, Thermoluminescence and Radiocarbon Dating of an Ancient Kiln, Ceva, Northern Italy. Heritage, 8(9), 358. https://doi.org/10.3390/heritage8090358
  • Maximiano, P.F., Poletti, W., Mathias, G.L., Rocha, M.G., & Trindade, R.I.F. (2024). Towards the Use of Archaeomagnetism as an Archaeological Dating Tool for South America. SSRN Electronic Journal. https://ssrn.com/abstract=4846440
  • Tema, E. (2006). An introduction to archaeomagnetic dating. Geochronometria, 25, 11-18. https://www.geochronometria.pl/pdf/geo_25/Geo25_03.pdf
Ανακτήθηκε από «https://archaeology.archive.gr/mediawiki-1.44.0/index.php?title=Αρχαιομαγνητική_χρονολόγηση&oldid=1268»