کشف قدیمی‌ترین معدن اخرایی جهان با استفاده از فناوری‌های مدرن که به 40,000 سال پیش بازمی‌گردد
برندی ال مک‌دونالد، پژوهشگر دانشگاه میزوری، از فناوری‌های پیشرفته‌ای که منحصراً در میزوری موجود می‌باشد، بهره می‌گیرد تا به محققان در گسترش دانش در مورد تکامل فکر و هوش انسانی در طول تاریخ کمک کند.
در یک تحقیق اخیر، گروهی از محققان بین‌المللی با همکاری مک‌دونالد از امکانات علمی مدرن در رآکتور پژوهشی دانشگاه میزوری (MURR)، مؤسسه علوم و مهندسی مواد (MSEI) و هسته میکروسکوپی الکترونی (EMC) استفاده کردند.
با منابع و تخصص‌ها از میزوری، گروهی به سرپرستی مک‌دونالد، مکان قدیمی‌ترین معدن اخرایی جهان را شناسایی کردند و نحوه توزیع اخرای از معدن را به جوامع اطراف ترسیم نمودند.
قدیمی‌ترین معدن اخرایی جهان
اخرایی یک رنگ طبیعی است که از مواد غنی از آهن تهیه می‌شود. این یکی از قدیمی‌ترین مواد بر روی زمین است و هزاران سال توسط انسان‌ها استفاده شده است.
به عنوان رنگی برای نقاشی‌های غاری و تزئین اشیاء سمبولیک و زینت‌های شخصی شناخته شده‌است و ارزش‌های فرهنگی، تاریخی و معنوی در بسیاری از جوامع دارد.
حضور ماندگار آن، به دانشمندان دیدگاه‌های ارزشمندی در مورد توسعه جامعه انسانی و خودبیانی ارائه می‌دهد.
“با مقایسه منابع اخرایی با مکان‌هایی که انسان‌ها در آن زندگی می‌کردند، این اخرایی‌ها را مبادله می‌کردند و استفاده می‌کردند بین 2000 تا 40000 سال پیش، می‌توانیم ببینیم که چگونه انتخاب مواد خام آنها در طول دوره‌های زمانی طولانی تغییر کرده است.” مک‌دونالد گفت.
“این به ما امکان می‌دهد فعالیت‌های انسانی را در زمان تثبیت کنیم و نشان دهیم که چگونه تفکر انسانی و شبکه‌های اجتماعی به همراه آن فعالیت‌ها توسعه یافتند. فهمیدن اینکه چگونه این انسان‌ها اخرایی را استخراج، پردازش، حمل و استفاده می‌کردند، سرنخ‌هایی درباره نوآوری‌های فنی اولیه ارائه می‌دهد و به رهگیری تاریخ خلاقیت و سمبل‌سازی انسانی کمک می‌کند.”
استفاده از فن‌آوری‌های نوین
سرزمین‌شناسی یک تکنیک باستان‌شناسی است که کمک می‌کند مسیر تاریخی یا منشاء یک شیء را شناسایی کنیم. حوزه اصلی تخصص مک‌دونالد در لابراتوار آرکئومتری MURR همین است.
در آن مکان، او و همکارانش از تحلیل فعال‌سازی نوترونی استفاده می‌کنند، روشی که ترکیب شیمیایی اشیاء را کشف می‌کند. سپس، می‌توانند یافته‌ها را با داده‌های کنونی مقایسه کنند تا منشاء را تعیین کنند.
لابراتوار آرکئومتری به پیشرفته‌ترین رآکتور پژوهشی دانشگاهی کشور متصل است و متخصصانی که می‌توانند از این تکنیک‌ها در این زمینه تحقیق استفاده کنند، به کار می‌گیرد.
در نتیجه، این یکی از نادرترین امکانات در سطح جهانی است که این نوع تحقیق می‌تواند در آن رخ دهد—و تنها از نوع خود در ایالات متحده است.
این فرایند پیچیده و بسیار علمی یک امضای ژئوشیمیایی خاص تولید می‌کند که می‌تواند منبع، توسعه و پس‌زمینه ماده را افشا کند.
این تحقیق از اخرایی نمونه‌گیری شده از غار شیر و جوامع اطراف در اسواتینی، کشوری در جنوب آفریقا، استفاده کرد.
“ما نمونه‌های کوچکی از اشیاء اخرایی را گرفته و به‌طور ایمن آنها را با افشای آنها به نوترون‌ها در هسته رآکتور، رادیواکتیو می‌سازیم،” مک‌دونالد، استاد شیمی در کالج هنر و علوم با یک انتساب مشترک در لابراتوار آرکئومتری MURR، گفت.
“همچنان که این مواد رادیواکتیو شروع به شکستن یا تخریب می‌کنند، انرژی‌های خاصی به شکل رادیوایزوتوپ‌ها ساطع می‌کند — که ما می‌توانیم از طریق طیف‌سنجی اشعه گاما اندازه‌گیری کنیم.”
افشای اسرار عصر سنگ
ایجاد اثر انگشت ژئوشیمیایی در MURR فقط اولین گام این پروژه بود. ابزارهای پیشرفته بیشتری در MSEI و EMC به محققان کمک کردند تا تاریخچه کامل‌تری از چگونگی استخراج و استفاده از اخرایی در این بخش از آفریقا کشف کنند.
محققان از فناوری لیزر پیشرفته در MSEI — طیف‌سنجی رامان — برای افشای ساختار منحصر به فرد نمونه‌های اخرایی استفاده کردند.
لیزر پیوندهای مولکولی نمونه را به ارتعاش می‌آورد، و با اندازه‌گیری انرژی از این ارتعاش، توانستند وجود مواد معدنی خاصی در داخل اخرایی را شناسایی کنند.
در همین حال، در EMC، دانشمندان توانستند با ابزارهای تصویر برداری قدرتمند — از جمله میکروسکوپ الکترونی اسکن — به نمونه‌های اخرایی نزدیک شوند تا ساختار شیمیایی و ترکیب عناصر ماده را تحت بزرگنمایی بالا بررسی کنند.
این اکتشاف فنی بالا به محققان امکان داد تا به عمق ساختار و خواص نمونه‌های اخرایی بپردازند و بینش‌های جدیدی را که گذشته را به حال پیوند می‌دهد، کشف کنند.
همراه با این تکنیک‌های نوآورانه، اسرار مخفی اخرای باستانی را آشکار کردند.
با استفاده از علم مدرن برای تحلیل تاریخ باستانی، آنها یک تصویر زنده از گذشته را می‌سازند که نقش میزو به عنوان یک رهبر در تحقیقات نوآورانه و تحول‌آفرین را برجسته می‌کند.
