Древние кузнецы могли использовать метеоритное железо чаще, чем считается
Исследователи из Национального университета Сан-Хуана (Аргентина) экспериментально доказали, что традиционная горячая ковка метеоритного железа полностью уничтожает его характерную кристаллическую структуру — узор Видманштеттена. Именно он долгое время служил главным свидетельством внеземного происхождения металла. Работа опубликована в журнале Archaeometry.
Как проходил эксперимент
Узор Видманштеттена — это причудливая сеть пересекающихся под определенными углами полос, которая возникает внутри железных метеоритов в результате их чрезвычайно медленного остывания на протяжении миллионов лет в недрах астероидов. Такие структуры не могут сформироваться в металле на Земле. Наличие узора Видманштеттена в древнем артефакте считалось почти безошибочным признаком того, что перед нами металл из космоса. Однако новое исследование ставит этот факт под сомнение.
Ученые взяли образцы октаэдрита — распространенного типа железного метеорита — и пригласили для сотрудничества испанского кузнеца, специализирующегося на ковке дамасской стали. Различные образцы подвергали нагреву до 600–650°C, 800–850°C или 1100–1150°C, а затем проковывали. После этого исследователи применили метод дифракции отраженных электронов (ДОЭ), позволяющий анализировать кристаллографию материала.
При ковке в диапазоне 800–850°C узор Видманштеттена исчезал бесследно — кристаллическая структура полностью разрушалась. При более низких температурах (600–650°C) узор начинал меняться, но частично сохранялся.
«Когда мы изучаем образцы, выкованные при такой температуре, мы не видим никакого узора Видманштеттена. Кристаллография не показывает того особого соотношения, которое мы ожидали бы увидеть, — структура полностью уничтожена», — поясняет Лаура Ноэль Гарсия, доктор инженерных наук, специалист по археометаллургии.
Что это открытие значит для археологии
Многие археологические артефакты позднего бронзового и раннего железного веков — наконечники стрел, ножи, украшения — содержат высокие концентрации никеля и кобальта, из которых состоят железные метеориты. Однако у них нет узора Видманштеттена. Ранее это служило основанием считать, что предметы изготовили из металла, который встречается на Земле. Теперь же выясняется, что кузнец мог просто уничтожить «космический узор» во время ковки.
Особый интерес исследование вызывает в связи с кинжалом Тутанхамона, обнаруженным Говардом Картером в Долине царей в 1922 году. Ранее анализ показал, что лезвие содержит около 11% никеля и 0,6% кобальта, что подтверждает его метеоритное происхождение. В 2022 году японские исследователи под руководством Такафуми Мацуи предположили, что сохранившийся на клинке узор соответствует структуре Видманштеттена, и на этом основании оценили температуру ковки в 950°C.
Новое исследование предлагает иную интерпретацию. Если на кинжале действительно есть узор Видманштеттена, то ковка при 800–950°C не могла его сохранить. Температура должна была быть значительно ниже.
«Мы полагаем, что ограничения методов, доступных для изучения артефактов, которые нельзя изымать из музеев, могут приводить к выводам, не вполне подтвержденным доказательствами. Археологам не следует полагаться исключительно на этот узор», — отмечает Гарсия.
В ближайших планах исследователей — расширение экспериментов и создание вычислительных моделей для тестирования более широкого спектра составов и температур. Параллельно Гарсия изучает артефакты, связанные с метеоритом Кампо-дель-Сьело, упавшим около 5000 лет назад на территории современной Аргентины, такие как метательное оружие болас, изготовленное из его фрагментов. Также ведутся переговоры с археологами из Национального музея Бразилии в Рио-де-Жанейро и музейных собраний Боготы. Исследователи хотят не просто подтвердить внеземное происхождение экспонатов, но и понять, с помощью какой технологии их создали.
