Космические лучи помогли установить возраст древнего поселения
Исследователям из Бернского университета впервые удалось обнаружить поселение первых земледельцев на севере Греции, датируемое более 7000 лет назад. Для этого они объединили ежегодные измерения годичных колец на деревянных элементах зданий с внезапным всплеском космогенного радиоуглерода в 5259 году до нашей эры. Результаты обеспечили надежный хронологический ориентир для многих других археологических памятников Юго-Восточной Европы, пишет Phys.org.
Датировка находок играет ключевую роль в археологии. Всегда важно узнать, сколько лет могиле, поселению или отдельному объекту. Определить возраст находок доисторических времен очень непросто. Для этого используются два метода: дендрохронология, позволяющая производить датировку на основе последовательностей годовых колец деревьев, и радиоуглеродное датирование, позволяющее рассчитать приблизительный возраст находок по скорости распада радиоактивного изотопа углерода 14 С, содержащегося внутри находок.
Группе исследователей под руководством Института археологических наук Бернского университета теперь удалось точно датировать древесину с археологического памятника Диспилио на севере Греции, где датировка по году ранее была невозможна, до различных строительных работ между 5328 и 5140 годами до нашей эры. Ученые использовали частицы высокой энергии из космоса, которые можно достоверно датировать 5259 годом до нашей эры.
Особенности хронологии годичных колец и метода 14 С
Дендрохронология использует характерные образцы широких и узких годовых колец древесины. Их состояние зависит от климатических условий. В результате деревянный предмет можно датировать путем сравнения ширины годовых колец с уже существующими стандартными или региональными хронологиями.
«В Центральной Европе существует древесно-кольцевая хронология, которая уходит почти на 12 500 лет в прошлое — к 10 375 году до нашей эры. Однако эта хронология применима только к определенным регионам. Для Средиземноморского региона не существует последовательной хронологии», — говорит ведущий автор исследования Андрей Мачковский из Института археологических наук Бернского университета.
Именно поэтому дендрохронологические датировки изучаемого региона следует отнести к «плавающим» с использованием радиоуглеродного датирования. Пока дерево живо, оно поглощает радиоактивный изотоп 14 С (радиоуглерод), содержащийся в атмосфере Земли, посредством фотосинтеза. Когда оно умирает, то больше не поглощает 14 С; изотоп распадается с периодом полураспада 5730 лет.
Чтобы определить, сколько 14 С все еще содержится в конкретном кольце дерева, и таким образом рассчитать приблизительное время смерти дерева в течение известного периода полураспада, можно использовать метод лабораторных измерений. «Однако точность таких классификаций в лучшем случае находится в пределах десятилетий», — замечает Мачковский.
«Поэтому до недавнего времени считалось, что дендрохронологическое датирование года возможно только в том случае, если была доступна непрерывная региональная хронология годичных колец, что справедливо для доисторических периодов всего в трех регионах мира: это юго-запад Соединенных Штатов, север Предгорья Альп и Англия/Ирландия», — объясняет Альберт Хафнер, профессор доисторической археологии Бернского университета и старший автор исследования.
Смена парадигмы благодаря японскому физику
В 2012 году появилось решение проблемы: японский физик Фуса Мияке обнаружил, что массивный приток космических лучей, предположительно вызванный солнечными вспышками, может вызвать повышение содержания в атмосфере 14 С, который откладывается в годичных кольцах деревьев. Эти «отметины» можно точно датировать на основе длительной хронологии годичных колец, и, поскольку они представляют собой глобальные события, они являются важными опорными точками, особенно в регионах, где нет последовательной хронологии годовых колец.
«Мияке обнаружил первые опорные точки такого рода и, таким образом, вызвал сдвиг парадигмы в доисторической археологии», — говорит Хафнер. Сегодня дюжина таких событий Мияке известна вплоть до 12 350 года до нашей эры, а два важных события, произошедшие в 5259 и 7176 годах до нашей эры, были обнаружены только в 2022 году исследователями из ETH Zurich.
Если событие такого масштаба, как в 5259 году до нашей эры, произойдет сегодня, оно, вероятно, окажет катастрофическое воздействие на телекоммуникации и электронику.
Как изучали Диспилио
Исследовательской группе проекта EXPLO, возглавляемой Бернским университетом, удалось установить годовую хронологию колец роста, охватывающую 303 года и заканчивающуюся в 5140 году до нашей эры, путем анализа 787 кусков древесины из археологического памятника Диспилио на озере Орестида на севере Греции. Выявленные этапы поселения демонстрируют различные виды жилищного строительства на протяжении 188 лет, между 5328 и 5140 годами до нашей эры. Такая точная датировка возможна, поскольку в этот период в 5259 году до нашей эры произошло известное событие Мияке.
Исследователи из ETH Zurich смогли обнаружить всплеск содержания радиоуглерода с помощью радиоуглеродного датирования нескольких индивидуально определенных годичных колец роста. Таким образом, встал вопрос о воспроизведении этого пика, который во всем мире отражен в хронологии годовых колец сибирской лиственницы, американской сосны и европейского дуба, на хронологии годовых колец из Диспилио в Греции и соединении ее с опорной точкой 5259 года до нашей эры.
«Мы ожидаем, что другие хронологии региона этого периода теперь могут быть быстро связаны с «Хронологией Диспилио». Это открывает путь к разработке региональной дендрохронологии южных Балкан», — говорит Мачковский.
На Балканах расположены старейшие прибрежные поселения в Европе, места которых датируются сразу после 6000 года до нашей эры. Этот регион сыграл ключевую роль в расширении сельского хозяйства в Европе.
Ранее радиоуглеродное датирование подтвердило библейские события в древнем городе Гезер.
