الأشعة الكونية تؤرخ السنة الدقيقة لمستوطنة عمرها 7000 عام!

جامعة برن

تمكن الباحثون في جامعة برن لأول مرة من تحديد مستوطنة ما قبل التاريخ للمزارعين الأوائل في شمال اليونان والتي يعود تاريخها إلى أكثر من 7000 عام في سنة محددة. ولهذا قاموا بدمج قياسات حلقة النمو السنوية على عناصر البناء الخشبية مع الارتفاع المفاجئ للكربون المشع الكوني في عام 5259 قبل الميلاد. يوفر هذا نقطة مرجعية زمنية موثوقة للعديد من المواقع الأثرية الأخرى في جنوب شرق أوروبا.

قفزات إلى الأمام في المواعدة

تلعب الاكتشافات التي يرجع تاريخها دورًا رئيسيًا في علم الآثار. من الضروري دائمًا معرفة عمر القبر أو المستوطنة أو الشيء الوحيد. لم يكن تحديد عمر الاكتشافات من عصور ما قبل التاريخ ممكنًا إلا لبضعة عقود. يتم استخدام طريقتين لهذا الغرض: علم التأريخ الشجري، والذي يتيح التأريخ على أساس تسلسل الحلقات السنوية في الأشجار، والتأريخ بالكربون المشع، والذي يمكنه حساب العمر التقريبي للاكتشافات من خلال معدل اضمحلال نظير الكربون المشع. ¹⁴C الموجودة في حلقات الشجرة.

نجح فريق بقيادة معهد العلوم الأثرية بجامعة برن في تحديد تاريخ دقيق للأخشاب من موقع ديسبيليو الأثري في شمال اليونان، حيث لم يكن من الممكن في السابق تأريخها بالعام، إلى أنشطة بناء مختلفة بين عامي 5328 و5140. قبل الميلاد. واستخدم الباحثون جزيئات عالية الطاقة من الفضاء، والتي يمكن تأريخها بشكل موثوق إلى عام 5259 قبل الميلاد. وقد تم نشر أبحاثهم في المجلة اتصالات الطبيعة.

جعلت حلقات الأشجار المصدر المثالي للبيانات لهذا البحث. (tomeyk / أدوبي ستوك)

التسلسل الزمني لحلقات الأشجار وطريقة الكربون 14 لها حدودها

يستخدم علم Dendrochronology أنماطًا مميزة لحلقات النمو السنوية الواسعة والضيقة في الخشب، والتي تتأثر بالظروف المناخية. ونتيجة لذلك، يمكن تأريخ قطعة خشبية من خلال مقارنة عرض حلقات النمو السنوية مع التسلسل الزمني القياسي أو الإقليمي الموجود بالفعل.

“في أوروبا الوسطى، يوجد تسلسل زمني لحلقات الأشجار يعود إلى ما يقرب من 12500 عام في الماضي – إلى عام 10375 قبل الميلاد. ومع ذلك، فإن هذا التسلسل الزمني ينطبق فقط على مناطق معينة. يقول المؤلف الرئيسي للدراسة، أندريه ماكزكوفسكي، من معهد العلوم الأثرية بجامعة برن، “لا يوجد تسلسل زمني ثابت لمنطقة البحر الأبيض المتوسط”.

لذلك، يجب تصنيف التأريخ الشجري لهذه المنطقة على أنه “عائم” باستخدام التأريخ بالكربون المشع. وطالما أن الشجرة على قيد الحياة، فإنها تمتص النظائر المشعة ¹⁴C (الكربون المشع) الموجود في الغلاف الجوي للأرض من خلال عملية التمثيل الضوئي. وعندما يموت، فإنه لم يعد يمتص ¹⁴ج؛ يضمحل النظير بنصف عمر يبلغ 5730 عامًا. ويمكن بعد ذلك استخدام طريقة القياس المعملية لتحديد الكمية ¹⁴لا يزال C موجودًا في حلقة شجرة معينة، وبالتالي يتم حساب الوقت التقريبي لموت الشجرة على مدى نصف العمر المعروف.

يقول ماكزكوفسكي: “ومع ذلك، فإن دقة مثل هذه التصنيفات تكون في أفضل الأحوال ضمن نطاق عقود من الزمن”. “حتى وقت قريب، كان يُعتقد أن التأريخ الشجري للسنة كان ممكنًا فقط في حالة توفر تسلسل زمني إقليمي مستمر لحلقات الأشجار، وهو الحال بالنسبة لفترات ما قبل التاريخ في ثلاث مناطق فقط في جميع أنحاء العالم: هذا هو جنوب غرب الولايات المتحدة، وشمال غرب الولايات المتحدة. “سفوح جبال الألب وإنجلترا/أيرلندا”، يوضح ألبرت هافنر، أستاذ علم آثار ما قبل التاريخ بجامعة برن وكبير مؤلفي الدراسة.

رابط الصورة: https://www.ancientdnaorigins.com/

تحول نموذجي بفضل الفيزيائي الياباني

في عام 2012، ظهر حل لهذه المشكلة: اكتشف الفيزيائي الياباني فوسا مياكي أن التدفق الهائل للأشعة الكونية، على الأرجح بسبب التوهجات الشمسية، يمكن أن يسبب زيادة طفيفة في الغلاف الجوي. ¹⁴محتوى C، الذي يتم إيداعه في حلقات شجرة السنوات المعنية. ويمكن تأريخ هذه الزيادات بدقة على أساس تسلسل زمني طويل لحلقات الأشجار، ولأنها أحداث عالمية، فهي تمثل نقاط ربط مهمة، خاصة في المناطق التي ليس لديها تسلسل زمني لحلقات النمو السنوي المتسق.

يقول ألبرت هافنر: “لقد تعرف مياكي على نقاط الارتكاز الأولى من هذا النوع، وبالتالي أحدث نقلة نوعية في علم آثار ما قبل التاريخ”. اليوم، عشرات من هذه أحداث مياكي ومعروفان حتى عام 12350 قبل الميلاد، ولم يتم اكتشاف الحدثين المهمين في عامي 5259 و7176 قبل الميلاد إلا في عام 2022 من قبل الباحثين في ETH Zurich. ولم يتم تسجيل مثل هذه الأحداث ذات الحجم المماثل في القرون القليلة الماضية. إذا حدث حدث بهذا الحجم، كما حدث في عام 5259 قبل الميلاد، اليوم، فمن المحتمل أن يكون له تأثير كارثي على الاتصالات والإلكترونيات.

يتيح حدث Miyake المواعدة في Dispilio

نجح الفريق البحثي من مشروع EXPLO بقيادة جامعة برن (انظر الإطار) في إنشاء تسلسل زمني لحلقة النمو السنوية يمتد لـ 303 أعوام، وينتهي في عام 5140 قبل الميلاد، وذلك من خلال تحليل 787 قطعة من الأخشاب من موقع ديسبيليو الأثري على البحيرة. أوريستيدا في شمال اليونان. تُظهر مراحل الاستيطان المحددة أنشطة بناء المنازل المختلفة على مدى 188 عامًا بين 5328 و5140 قبل الميلاد. هذا التأريخ الدقيق ممكن لأنه كان هناك حدث مياكي معروف خلال هذه الفترة في عام 5259 قبل الميلاد.

تمكن الباحثون في ETH Zurich من اكتشاف ارتفاع كبير في محتوى الكربون المشع خلال هذا الوقت من خلال التأريخ بالكربون المشع لعدة حلقات نمو سنوية محددة بشكل فردي. لذلك كان الأمر يتعلق بإعادة إنتاج هذه الذروة، والتي تنعكس عالميًا في التسلسل الزمني لحلقة النمو السنوية لأشجار الصنوبر السيبيري والصنوبر الأمريكي والبلوط الأوروبي، في التسلسل الزمني لحلقة النمو السنوية من ديسبيليو في اليونان وربطها بنقطة التثبيت 5259 قبل الميلاد. . يقول ألبرت هافنر: “لذلك فإن منطقة البلقان هي المنطقة الأولى في العالم التي تستفيد من هذا التحول النموذجي وتكون قادرة على تحديد التاريخ المطلق بنجاح بشكل مستقل عن تقويم ثابت”.

يضيف أندريه ماكزكوسكي: “نتوقع أن يتم الآن ربط التسلسل الزمني الآخر للمنطقة من هذه الفترة بـ “Dispilio Chronology” في تتابع سريع. وهذا يمهد الطريق لتطوير علم التعمر الإقليمي لجنوب البلقان. “تمتلك منطقة البلقان أقدم المستوطنات على ضفاف البحيرة في أوروبا، والتي يعود تاريخ مواقعها إلى ما بعد 6000 قبل الميلاد. لعبت المنطقة دورًا رئيسيًا في توسع الزراعة في أوروبا.

الصورة العليا: حقل الأكوام في موقع ديسبيليو. تم أخذ عينات من ما يقرب من 800 كومة، معظمها مصنوعة من خشب العرعر والبلوط، وقياسها حسب التعمر العمري. المصدر: أرشيف حفريات ديسبيلو/جامعة برن

هذه المقالة، التي تحمل عنوان “Mit kosmischer Strahlung die Vergangenheit erhellen”، هي عبارة عن بيان إعلامي مترجم من جامعة برن.