Радиоуглеродное датирование, изобретенное в конце 1940-х годов и с тех пор усовершенствованное для обеспечения более точных измерений, является стандартным методом определения дат артефактов в археологии и других дисциплинах.
"Если это органическое и старое - до 50 000 лет - вы датируете его радиоуглеродом", сказал Стерт Мэннинг, профессор классической археологии Голдвина Смита в Колледже искусств и наук.
Мэннинг является ведущим автором новой статьи, в которой указывается на необходимость важного усовершенствования техники. Результаты его исследования, опубликованные 18 марта в журнале Science Advances, имеют отношение к пониманию ключевых дат в истории и предыстории Средиземноморья, включая гробницу Тутанхамона и спорное, но важное извержение вулкана на греческом острове Санторини.
Радиоуглеродное датирование измеряет разложение углерода-14, нестабильного изотопа углерода, созданного космическим излучением и обнаруженного во всех органических веществах. Однако космическое излучение не постоянно. Чтобы учесть колебания космического излучения в атмосфере Земли, содержание радиоуглерода в годичных кольцах деревьев известного возраста было измерено назад во времени, начиная с 20-го века, на тысячи лет..
Калиброванный по годичным кольцам радиоуглерод начал широко использоваться 50 лет назад. Стандартная калибровочная кривая была введена в 1986 году и обновляется каждые несколько лет по мере добавления новых данных.
«Единая калибровочная кривая Северного полушария легла в основу радиоуглеродного датирования в Европе и Средиземноморье в течение пяти десятилетий, устанавливая временные рамки для предыстории», - пишут Мэннинг и соавторы.«Однако по мере повышения точности измерений появляется все больше свидетельств некоторых небольших, но существенных региональных (частично вегетационных периодов) смещений уровней радиоуглерода в том же году».
В своем исследовании Мэннинг и соавторы ставят под сомнение точность единой калибровочной кривой для всего Северного полушария. Используя данные, собранные только одной лабораторией, для контроля межлабораторной изменчивости, они сравнили радиоуглеродные данные из Северной Европы (Германия) и Средиземноморья (центральная Турция) во 2-м и 1-м тысячелетиях до нашей эры. Они обнаружили, что существуют небольшие, но критические периоды колебаний уровня радиоуглерода в Средиземном море. Затем данные двух других радиоуглеродных лабораторий по образцам из центральной Италии и северной Турции обеспечили согласованность.
Вегетационный сезон играет роль, говорится в документе. Уровень радиоуглерода на Земле меняется в зависимости от времени года; есть зимний минимум и летний максимум, сказал Мэннинг. Углерод в годичных кольцах отражает время, когда дерево фотосинтезировало и, следовательно, поглощало углерод из атмосферы.
«В Северной Европе или в Северной Америке дерево будет делать это с апреля по сентябрь. Но дерево в Иордании или Израиле делает это с октября по апрель - почти в противоположное время года», - он сказал.
Эти вариации, хотя и небольшие, потенциально влияют на календарные даты доисторического периода на несколько десятилетий, заключает статья.
Даже небольшие смещения дат - 50 лет или менее - важны для построения хронологии Средиземноморского региона, который в последние два тысячелетия до нашей эры был очагом взаимосвязанных культур.
Скорректированные даты подтверждают ранее неудобные сроки, когда радиоуглерод и история, похоже, не согласовывались в отношении некоторых исторических ориентиров, включая смерть и захоронение египетского фараона Тутанхамона, которые датируются примерно 1320-1310-ми годами до нашей эры, согласно недавним Египтология.
В исследовании также рассматриваются споры о дате массового извержения вулкана на Санторини. Это хорошо изученное событие датируется примерно 1500 г. до н.э. археологами, но раньше - с 1630 по 1600 г. до н.э. - учеными. Мэннинг сказал, что новые результаты исключают дату 1500 г. до н.э., но также могут изменить науку. 1630-1600 гг. до н.э. дата остается возможной, но более поздняя дата в диапазоне 1600-1550 гг. до н.э. теперь становится правдоподобным и даже лучше работает с существующими археологическими и историческими записями, включая письмена из Египта.
Исследование также имеет разветвления для понимания того, какая культура повлияла на минойцев и микенцев, что привело к Древней Греции.
«Правильное определение даты перепишет и исправит нашу историю с точки зрения того, какие группы сыграли важную роль в формировании того, что затем стало классической цивилизацией», - сказал Мэннинг. «Точная хронология - ключ к нашей истории».
Он предсказывает продолжение этого исследования и будущее с более конкретными региональными калибровочными кривыми в Северном полушарии, а также последующей корректировкой исторических дат.