Стоянку неандертальцев впервые изучили под квантовым алмазным микроскопом
Археологи впервые применили квантовую алмазную микроскопию (QDM) для изучения кострищ на стоянке неандертальцев Эль-Сальт в Испании и узнали, что и как там сжигали 80–45 тысяч лет назад. Результаты исследования опубликованы в Journal of Archaeological Science.
Эль-Сальт представляет собой настоящий многослойный архив из древних очагов и кострищ. Авторы сосредоточились на комплексе слоев горения под обозначением H89/90 и применили различные методы — от геофизического анализа до химических тестов.
Классические подходы уже показали, что H89/90 хорошо сохранился и не был потревожен. Граница между светлым слоем золы сверху и красно-бурой прокаленной почвой снизу — отчетливая и резкая, что отличает этот очаг от других кострищ Эль-Сальта, где под золой часто залегает темный, богатый углями слой. У многих очагов Эль-Сальта под белой золой — почерневший органический горизонт; здесь же его нет, то есть огонь мог выжечь органику в почве подчистую.
Магнитные тесты показали, что образцы дают однородный магнитный сигнал, который фиксирует направление земного поля на момент горения. Короче говоря, все указывает на то, что H89/90 остался нетронутым с тех самых пор, как неандертальцы его сложили. Для более детального изучения магнитных свойств зольных остатков воспользовались QDM.
Квантовая алмазная микроскопия в археологических изысканиях
Скрытые магнитные узоры в древних кострищах. От едва уловимых магнитных полей вокруг копролита (A) до интенсивного свечения железного конкреционного включения (B), а также характерных рисунков в органическом материале (C) и зольных слоях (D, E) — это изображение демонстрирует, как квантовые технологии позволяют увидеть невидимые силы неандертальского костра.
Квантовый микроскоп с алмазным чипом позволяет с высоким разрешением картографировать магнитные поля отдельных минералов. Однородность минералогического состава и магнитных свойств, а также ненарушенная стратиграфия, видимая под микроскопом, подтвердили, «что перед нами единый очаг, сформированный в результате целенаправленного управления топливом со стороны человека», написано в статье.
Комплексный анализ выявил характерные ботанические остатки. В тонких шлифах обнаружились растительные волокна и окаменевшие структуры злаков, вкрапленные в золу. Магнитные карты также указали на топливо на основе трав: при обугливании трава и листья оставляют характерный тонкий магнитный сигнал. Выходит, неандертальцы подбрасывали в огонь волокнистые растения, чтобы он не угасал, — обыденное занятие, которое досконально видно спустя десятки тысяч лет.
Магнитные измерения позволили ученым также оценить, насколько горячим был огонь. И белая зола, и красные слои под ней демонстрировали признаки высокотемпературных магнитных свойств, а значит, они нагревались примерно до 600–700 °С или даже выше. Для сравнения, из экспериментальных данных известно, что ямные очаги обычно достигают температуры около 300 °С.
Необычный для костра минерал
Еще одна любопытная химическая деталь: главный минерал, отвечающий за магнитные свойства в золе, — это маггемит, для образования которого обычно требуется много кислорода. Это нехарактерный компонент для доисторического кострища — его присутствие может означать, что при затухании огня был доступен дополнительный кислород, то есть, иными словами, огонь не засыпали.
Прежде чем делать какие-то далеко идущие выводы, нужно исследовать этими методами и другие очаги, убеждены авторы. Однако сам подход — сочетание микроморфологии, химии и новых квантово-магнитных карт — продемонстрировал свою эффективность в археологических изысканиях, заключается в статье.
