Νέα μέθοδος ραδιοχρονολόγησης, με φωτιά και νερό

Επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ (University of Manchester) έχουν αναπτύξει νέα μέθοδο χρονολόγησης των αρχαιολογικών αντικειμένων, κατά την οποία χρησιμοποιούν φωτιά και νερό για να ξεκλειδώσουν τα «εσωτερικά ρολόγια» τους. Αυτή η απλή μέθοδος υπόσχεται να καταστεί μία σημαντική τεχνική για τα κεραμικά υλικά δεδομένου ότι η ραδιοχρονολήγηση με άνθρακα 14 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οργανικά υλικά όπως το κόκκαλο και το ξύλο. Η ερευνητική ομάδα από το πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ και το πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου (University of Edinburgh) έχει ανακαλύψει μια νέα τεχνική που ονομάζεται «χρονολόγηση ανα – υδροξυλίωσης» (rehydroxylation dating) που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κεραμικά αργίλου όπως τα τούβλα, τα κεραμίδια και τα είδη αγγειοπλαστικής.

Σε συνεργασία με το Μουσείο του Λονδίνου, η ομάδα ήταν σε θέση να χρονολογεί δείγματα τούβλων από τη Ρωμαϊκή, μεσαιωνική και σύγχρονη περίοδο με αξιοπρόσεκτη ακρίβεια. Οι ερευνητές υποστηρίζουν πως η τεχνική τους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να καθορίσει την ηλικία αντικειμένων μέχρι 2.000 χρόνων, αλλά θεωρούν ότι υπάρχει η δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί σε αντικείμενα περίπου 10.000 χρονών. Η μέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι το κεραμικό υλικό αργίλου που έχει ψηθεί σε φωτιά, θα αρχίσει να αντιδρά χημικά με την ατμοσφαιρική υγρασία μόλις αφαιρείται από τον κλίβανο μετά από το ψήσιμο. Αυτό συνεχίζεται καθόλη τη διάρκεια της ζωής του προκαλώντας αύξηση του βάρους του με αποτέλεσμα όσο παλαιότερο το υλικό, τόσο περισσότερο επιπλέον βάρος παίρνει. Το 2003 η εν λόγω ερευνητική ομάδα ανακάλυψε έναν νέο νόμο που καθορίζει ακριβώς πώς το ποσοστό αντίδρασης μεταξύ κεραμικού και του νερού ποικίλλει με την πάροδο του χρόνου. Η εφαρμογή αυτού του νόμου υποστηρίζει τη νέα μέθοδο χρονολόγησης επειδή το ποσό νερού που συνδυάζεται χημικά με ένα κεραμικό δημιουργεί ένα «εσωτερικό ρολόι» που μπορεί να αναλυθεί για να καθοριστεί η ηλικία του. Η τεχνική περιλαμβάνει τη μέτρηση της μάζας ενός δείγματος κεραμικού και έπειτα τη θέρμανση του σε περίπου 500 βαθμούς Κελσίου σε έναν κλίβανο, ο οποίος απομακρύνει το νερό. Το δείγμα ελέγχεται μετά σε μια συσκευή μικροζυγού, εξόχου ακρίβειας, για να καθορίσει το ακριβές ποσοστό στο οποίο το κεραμικό θα συνδυαστεί με το νερό με την πάροδο του χρόνου.

Χρησιμοποιώντας το χρονικό νόμο, είναι δυνατό με τις πληροφορίες που συλλέγονται να υπολογίσουν το χρόνο που θα χρειαστούν για να επανακτήσουν τη μάζα που χάνεται στη θέρμανση, αποκαλύπτοντας την ηλικία του δείγματος. Όπως υποστηρίζει η επικεφαλής της έρευνας, Dr. Moira Wilson, Senior Lecturer στο School of Mechanical, Aerospace and Civil Engineering: «Αυτά τα συμπεράσματα προκύπτουν μετά από πολλά έτη σκληρής δουλειάς. Είμαστε εντυπωσιασμένοι από τη δυνατότητα αυτής της νέας τεχνικής, η οποία θα μπορούσε να καθιερωθεί ως μέθοδος υπολογισμού της ηλικίας των κεραμικών χειροποίητων αντικειμένων που έχουν σημαντικό αρχαιολογικό ενδιαφέρον.

«Η μέθοδος θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί περαιτέρω για οριστεί η μέση θερμοκρασία ενός υλικού κατά τη διάρκεια της ζωής του, εάν είναι γνωστή με ακρίβεια η ημερομηνία ψησίματός του. Αυτό θα μπορούσε ενδεχομένως να είναι χρήσιμο στις μελέτες αλλαγής κλίματος. Επιπλέον, υπάρχουν περισσότερες εφαρμογές της μελέτης, όπως η ανίχνευση σφυρηλατημένων κεραμικών».

Το τριετές πρόγραμμα των £100,000, χρηματοδοτήθηκε από το Leverhulme Trust και ο μικροζυγός, που μετρά τη μάζα 1/10 ενός εκατομμυριοστού του γραμμαρίου, που χρηματοδοτήθηκε με £66,000 από το Engineering and Physical Science Research Council (EPSRC). Οι ερευνητές προγραμματίζουν τώρα να μελετήσουν αν η νέα τεχνική χρονολόγησης μπορεί να εφαρμοστεί σε πήλινα, σε bone china (είδος πορσελάνης) και σε κανονική πορσελάνη.