Используя прорывную технологию, основанную на измерении уровня напряженности магнитного поля, зафиксированного в обожженных кирпичах, исследователи из четырех израильских университетов подтвердили факт события, описанного в библейской книге Млахим II: завоевание филистимского города Гат царем Арама Азаилом. Об этом пишет журналистка The Jerusalem Post Джуди Зигель-Ицкович.

Открытие, сделанное учеными из Тель-Авивского университета, Еврейского университета в Иерусалиме, Университета Бар-Илан в Рамат-Гане и Университета Ариэля в Самарии, позволит археологам идентифицировать обожженные материалы, обнаруженные при раскопках, и оценить температуру их обжига.

«Наши выводы важны для определения интенсивности пожара и масштабов разрушений в Гате – крупнейшем и мощнейшем городе того времени, а также для понимания практики строительства в регионе», – пишут они в своей статье, опубликованной в журнале PLOS ONE под названием “Применение термического размагничивания к археологическим материалам: способ обнаружения обожженной глины и оценки температуры ее обжига».

Применив свой метод к находкам из древнего Гата (Телль-эс-Сафи, расположенный между городами Ашкелон и Бейт-Шемеш в центральной части Израиля), исследователи подтвердили библейское повествование: «Азаил, царь Арама, пошел, напал на Геф и захватил его. Затем он повернул, чтобы напасть на Иерусалим» (Млахим II, 12:18).

Новая методика определяет, подвергался ли такой предмет, как сырцовый кирпич, воздействию огня даже при относительно низких температурах, от 200°C и выше. Эта информация может иметь решающее значение для правильной интерпретации результатов.

Глины богаты магнитно-железными минералами, в зависимости от местной геологии. И общим для всех железосодержащих глинистых минералов является то, что при нагревании от 150°C до 700°C они превращаются в стабильные ферромагнитные минералы, такие как магнетит, маггемит и гематит.

Междисциплинарным исследованием руководил доктор Йоав Вакнин из Института археологии им. Надлера Тель-Авивского университета, гуманитарного факультета Энтин и палеомагнитной лаборатории Еврейского университета в Иерусалиме. Среди других участников профессор Рон Шаар из Института наук о земле Еврейского университета в Иерусалиме, профессора Эрез Бен-Йосеф и Одед Липшиц из Института археологии Тель-Авивского университета, профессор Арен Мейр из отдела изучения Земли Израиля лаборатории Мартина Университета Бар-Илан в Рамат-Гане и доктор Ади Элиягу Бехар из отдела изучения Земли Израиля и археологии отделения химических наук Ариэльского университета.

«На протяжении бронзового и железного веков основным строительным материалом в большинстве районов Земли Израиля был сырцовый кирпич. Этот дешевый и легкодоступный материал использовался для возведения стен в большинстве зданий, иногда поверх каменных фундаментов, – объясняет Липшиц. – Вот почему так важно понимать технологию, используемую при изготовлении этих кирпичей».

В ту же эпоху жители других стран, таких как Месопотамия, где камень трудно было достать, обжигали сырцовые кирпичи в печах для повышения их прочности и долговечности.

«Эта техника упоминается в истории о Вавилонской башне в книге Берешит, – указывает Вакнин. – «И сказали друг другу: «давайте сделаем кирпичи и обожжем в обжигальне»; и стали у них кирпичи вместо камней <…>» (Берешит 11:3).

«Однако большинство исследователей полагают, что эта технология достигла Земли Израиля гораздо позже, во времена римского завоевания. До того времени жители использовали высушенные на солнце глинобитные кирпичи. Таким образом, если при археологических раскопках находят кирпичи, необходимо задать несколько вопросов: во-первых, были ли кирпичи обожжены, и если да, то были ли они обожжены в печи перед строительством или на месте, во время разрушительного пожара? Наш метод может дать окончательный ответ».

Новый метод основан на измерении уровня напряженности магнитного поля, зафиксированного в кирпиче по мере его обжига и остывания. «Глина, из которой были изготовлены кирпичи, содержит миллионы ферромагнитных частиц – минералов с магнитными свойствами, которые ведут себя подобно множеству крошечных “компасов”, или магнитов», – объясняет Вакнин.

«В высушенном на солнце сырцовом кирпиче ориентация этих магнитов почти случайна, так что они компенсируют друг друга. Следовательно, общий магнитный сигнал кирпича слабый и неоднородный. Нагрев до 200°C и более, как это бывает при пожаре, высвобождает магнитные сигналы этих магнитных частиц, и, по статистике, у них есть тенденция совпадать с магнитным полем Земли в конкретное время в конкретном месте. Когда кирпич остывает, магнитные сигналы остаются зафиксированными в их новом положении, и кирпич создает сильное, равномерно ориентированное магнитное поле, которое можно измерить с помощью магнитометра. Это явный признак того, что кирпич был обожжен».

На втором этапе своей работы исследователи постепенно «стерли» магнитное поле кирпича, используя процесс, называемый термическим размагничиванием. Процесс включает нагрев кирпича в специальной печи в палеомагнитной лаборатории, которая нейтрализует магнитное поле Земли. Тепло высвобождает магнитные сигналы, которые снова упорядочиваются случайным образом, нейтрализуя друг друга, и общий магнитный сигнал становится слабым и теряет свою ориентацию.

«Мы проводили процесс поступательно, – продолжает Вакнин. – Сначала нагрели образец до температуры 100°C, при которой регистрируются сигналы лишь небольшого процента магнитных минералов. Затем охладили его и измерили оставшийся магнитный сигнал. Затем повторили процедуру при температурах 150°C, 200°C и так далее, постепенно доводя температуру до 700°C. Таким образом магнитное поле кирпича постепенно стирается. Температура, при которой сигнал каждого из минералов “разблокируется”, примерно такая же, как температура, при которой он был первоначально “заблокирован”, и, в конечном счете, температура, при которой магнитное поле полностью стирается, достигнута в момент первоначального пожара».

Исследователи протестировали методику в лаборатории. Они обжигали сырцовые кирпичи в контролируемых условиях температуры и магнитного поля, измеряли приобретенное магнитное поле каждого кирпича, а затем постепенно стирали его. И обнаружили, что кирпичи оказались полностью размагничены при температуре, при которой они были обожжены. Метод доказал свою работоспособность.

«Наш подход позволяет идентифицировать горение, которое происходит при гораздо более низких температурах, чем при любом другом методе, – заявляет Вакнин. – Большинство методов, используемых для идентификации обожженного кирпича, основаны на фактических изменениях в минералах, которые обычно происходят при температурах выше 500°C, когда одни минералы превращаются в другие».

Один из распространенных методов определения минералогических изменений в глине – основном компоненте сырцового кирпича – вследствие воздействия высоких температур основан на изменениях в поглощении инфракрасного излучения различными минералами. В нынешнем исследовании этот метод использовался в качестве дополнительного инструмента для проверки результатов магнитного метода.

Новый метод израильских ученых гораздо более чувствителен, чем другие, поскольку нацелен на изменения интенсивности и ориентации магнитного сигнала, которые происходят при гораздо более низких температурах. 

«Мы можем начать обнаруживать изменения в магнитном сигнале при температурах всего в 100°C, а при 200°C и выше результаты являются уже убедительными», – отмечает Бехар.

Кроме того, метод позволяет определить ориентацию, в которой остывали кирпичи. «Когда кирпич обжигается в печи перед началом строительства, он фиксирует направление магнитного поля Земли в конкретное время в конкретном месте, – говорит Вакнин. – В Израиле это означает север и вниз. Но когда строители берут кирпичи из печи и возводят стену, они укладывают их в произвольной ориентации, таким образом делая произвольными и записанные сигналы. С другой стороны, если стена обгорает при пожаре, магнитные поля всех кирпичей фиксируются в одном и том же направлении».

Доказав обоснованность метода, исследователи применили его к конкретному археологическому спору: было ли кирпичное сооружение, обнаруженное в Телль-эс-Сафи и идентифицированное как часть филистимского города Гат, родины Голиафа, построено из предварительно обожженного кирпича или оно сожжено на месте? 

Распространенная гипотеза, основанная на Библии, исторических источниках и датировке углеродом-14, связывает разрушение этого сооружения с опустошением Гата Азаилом, царем Арама Дамасского, около 830 года до н.э. 

Но в одной из статей тех же исследователей, в том числе Мейра из Университета Бар-Илан в Рамат-Гане, возглавлявшего раскопки в Телль-эс-Сафи, предполагалось, что здание это не сгорело, а разрушилось за десятилетия, и обожженные кирпичи, найденные в сооружении, были обожжены в печи до начала строительства. Если бы эта гипотеза оказалась верна, это был бы самый ранний пример технологии обжига кирпича, обнаруженный в Земле Израиля.

Чтобы разрешить спор, исследовательская группа применила новый метод к образцам со стены в Телль-эс-Сафи и обрушившимся обломкам, найденным рядом с ней. Результаты выглядят убедительными: магнитные поля всех кирпичей и обрушившихся обломков имели одинаковую ориентацию – на север и вниз. «Наши находки показывают, что кирпичи сгорели и остыли на месте, где были найдены, и именно в результате пожара в самом сооружении, которое обрушилось за несколько часов», – заявляет Вакнин.

«Если бы кирпичи были обожжены в печи, а затем уложены в стену, их магнитная ориентация была бы случайной. Более того, если бы конструкция обрушилась со временем, а не в результате единственного пожара, обломки имели бы случайную магнитную ориентацию. Мы считаем, что основной причиной ошибочной интерпретации наших коллег была их неспособность идентифицировать горение при температурах ниже 500°C. Поскольку температура повышается, материалы в нижней части здания сгорали при относительно низких температурах, ниже 400°C, и предыдущее исследование не идентифицировало их как сгоревшие. Это и привело к выводу о том, что здание не было уничтожено пожаром.

В то же время кирпичи в верхних частях стены, где температура была намного выше, претерпели минералогические изменения и поэтому были идентифицированы как обожженные, что привело исследователей к выводу, будто они были обожжены в печи до начала строительства. Наш метод позволил определить, что все кирпичи как в стене, так и в обломках обожжены во время пожара: те, что находились внизу, при относительно низких температурах, а те, что найдены в более высоких слоях или упали сверху, – при температурах выше 600°C», – отмечает он.

«Наши находки очень важны для понимания интенсивности пожара и масштабов разрушений в Гате – крупнейшем и наиболее могущественном городе в Земле Израиля того времени, а также для понимания методов строительства, преобладавших в ту эпоху, – говорит Мейр. – Важно пересмотреть выводы предыдущих исследований, возможно и опровергнуть прежние интерпретации, даже если они исходили из вашей собственной школы».

Бен-Йосеф добавляет: «Помимо исторического и археологического значения, древние методы строительства имеют существенные экологические последствия. Технология обжига кирпича требует большого количества горючих материалов, и в древние времена это могло приводить к обширной вырубке лесов, даже исчезновению древесных пород в регионе. Так, некоторые виды деревьев и кустарников, эксплуатировавшиеся древней медной промышленностью в долине Тимна, не восстановились по сей день, а сама промышленность в конечном счете рухнула, как только израсходовала свое природное топливо. Наши находки указывают на то, что технология обжига кирпича, вероятно, не практиковалась в Земле Израиля во времена Иудейского и Израильского царств».