Ved hjælp af et himmelsk fænomen undersøger arkæologer en mystisk struktur begravet dybt under jorden i Rusland. Strukturen kunne være en af verdens ældste kristne kirker, ifølge en ny undersøgelse.
Den ukendte struktur ligger i den nordvestlige del af fæstningen Naryn-Kala, en befæstning i Derbent, der stammer fra omkring 300 e.Kr. lidt af en halvt ødelagt kuppel på toppen. Men fordi det er et UNESCO-kulturarv, er strukturen beskyttet og kan ikke udgraves - og dens funktion forbliver stort set drøftet.
Strukturen kan have fungeret som et reservoir, en kristen kirke eller et zoroastrian brandtempel, ifølge en erklæring fra MISIS National University of Science and Technology i Rusland.
Så en gruppe forskere besluttede at udnytte et himmelsk fænomen kaldet kosmiske stråler for at hjælpe dem med at male et billede af strukturen, svarende til hvordan en gruppe opdagede et muligt tomrum i den store pyramide i Giza tilbage i 2017. De kalder denne metode "muon radiografi."
Kosmiske stråler er en form for højenergistråling, der kommer fra en ukendt kilde uden for vores solsystem; de regner konstant ned på Jorden. Selvom de fleste af strålerne styrter ned i atomer i vores planetes øvre atmosfære og ikke kommer til jorden, bliver nogle, kaldet muonpartikler, kastet ud fra denne kollision og rammer Jordens overflade.
Muons rejser gennem materien med næsten lysets hastighed. Men når de rejser gennem tættere genstande, mister de energi og forfald. Så ved at beregne antallet af muoner, der rejser gennem forskellige dele under jorden, kan forskere male et billede af et objekts tæthed. Men for at denne metode skal fungere, er strukturen og den omgivende jord nødt til at have mindst en 5% forskel i densitet, ifølge undersøgelsen.
Forskerne placerede muon-detektorer ca. 10 m (10 m) inde i den mystiske struktur og foretog målinger i to måneder. De fandt ud af, at strukturen og den omkringliggende jord har nok af en densitetsforskel, så de kunne bruge denne metode til at finde ud af strukturens 3D-form.
Forskerne synes ikke strukturen er en underjordisk vandtank, selvom mange historiske kilder omtaler den som sådan. Tværtimod kan det måske have været brugt til vandoplagring i det 17. og 18. århundrede, ifølge erklæringen.
"Det synes meget mærkeligt for mig at fortolke denne bygning som en vandtank," sagde medforfatter Natalia Polukhina, fysiker ved MISIS National University of Science and Technology, i erklæringen. I samme fæstning har forskere identificeret en anden underjordisk struktur, der virkelig er en tank og er rektangulær, sagde hun. Hvad mere er, under konstruktionen blev strukturen ikke begravet, men på overfladen og blev opført på fæstningens højeste punkt.
"Hvad er meningen at lægge tanken på overfladen og endda på det højeste bjerg?" hun spurgte. "I øjeblikket er der flere spørgsmål end svar."
Denne undersøgelse handlede ikke om at finde en ny opdagelse, men snarere bekræfte, at metoden ville afsløre, hvordan strukturen så ud. Derefter håber forskerne at foretage en endnu mere detaljeret analyse for at skabe et fuldt 3D-billede af bygningen, og i sidste ende hjælpe dem med at forstå dens formål.
"Teknikken er meget flot," sagde Christopher Morris, stipendiat ved Los Alamos National Laboratory, som ikke var en del af undersøgelsen. Men "den eneste adgang ser ud til at være fra tomrummet i centrum." Så de kan kun rekonstruere det ved hjælp af data taget fra et begrænset synspunkt, tilføjede han.
"Jeg tror, det er muligt at rekonstruere den nedgravede struktur," hvis gruppen implementerer flere detektorer og samler bedre data, fortalte Morris til Live Science. Men "Jeg ved ikke, om dette kan afsløre, om strukturen er en kirke."
Resultaterne blev offentliggjort den 17. maj i tidsskriftet Applied Sciences.
