Ved hjelp av et himmelsk fenomen undersøker arkeologer en mystisk struktur begravd dypt under jorden i Russland. Strukturen kan være en av verdens eldste kristne kirker, ifølge en ny studie.
Den ukjente strukturen ligger i den nordvestlige delen av festningen Naryn-Kala, en festning i Derbent som dateres til rundt 300 e.Kr. litt av en halv-ødelagt kuppel på toppen. Men fordi det er et UNESCOs kulturminneområde, er strukturen beskyttet og kan ikke graves ut - og dens funksjon forblir stort sett diskutert.
Strukturen kan ha tjent som et reservoar, en kristen kirke eller et zoroastrisk branntempel, ifølge en uttalelse fra MISIS National University of Science and Technology i Russland.
Så en gruppe forskere bestemte seg for å utnytte et himmelfenomen kalt kosmiske stråler for å hjelpe dem med å male et bilde av strukturen, på samme måte som hvordan en gruppe oppdaget et mulig tomrom i den store pyramiden i Giza tilbake i 2017. De kaller denne metoden "muon radiografi."
Kosmiske stråler er en form for høyenergistråling som kommer fra en ukjent kilde utenfor solsystemet vårt; de regner stadig ned på jorden. Selv om de fleste av strålene krasjer i atomer i planetens øvre atmosfære og ikke kommer til bakken, blir noen, kalt muonpartikler, kastet ut fra denne kollisjonen og treffer jordens overflate.
Muons reiser gjennom materien med nesten lysets hastighet. Men når de ferdes gjennom tettere gjenstander, mister de energi og forfall. Så ved å beregne antall muoner som reiser gjennom forskjellige deler under jorden, kan forskere male et bilde av et objekts tetthet. Men for at denne metoden skal fungere, må strukturen og den omkringliggende jorda ha minst 5% forskjell i tetthet, ifølge studien.
Forskerne plasserte muon-detektorer omtrent 10 meter innenfor den mystiske strukturen og tok målinger i to måneder. De fant ut at strukturen og den omkringliggende jorda har nok av en tetthetsforskjell slik at de kunne bruke denne metoden for å finne ut strukturens 3D-form.
Forskerne tror ikke strukturen er en underjordisk vanntank, selv om mange historiske kilder omtaler den som sådan. Snarere kan det ha blitt brukt til vannlagring på 1600- og 1700-tallet, ifølge uttalelsen.
"Det virker veldig rart for meg å tolke denne bygningen som en vanntank," sa medforfatter Natalia Polukhina, fysiker ved MISIS National University of Science and Technology, i uttalelsen. I samme festning har forskere identifisert en annen underjordisk struktur som virkelig er en tank og er rektangulær, sa hun. Strukturen ble ikke gravlagt, men på overflaten og ble reist på festningens høyeste punkt under konstruksjonen.
"Hva er meningen å legge tanken på overflaten, og til og med på det høyeste fjellet?" hun spurte. "For øyeblikket er det flere spørsmål enn svar."
Denne studien handlet ikke om å gjøre en ny oppdagelse, men snarere bekrefte at metoden ville avsløre hvordan strukturen så ut. Deretter håper forskerne å gjøre en enda mer detaljert analyse for å lage et fullt 3D-bilde av bygningen, til slutt hjelpe dem med å forstå dens formål.
"Teknikken er veldig fin," sa Christopher Morris, stipendiat i Los Alamos National Laboratory som ikke var en del av studien. Men "den eneste tilgangen ser ut til å være fra tomrommet i sentrum." Så de kan bare rekonstruere dem ved hjelp av data hentet fra et begrenset synspunkt, la han til.
"Jeg tror det er mulig å rekonstruere den nedgravde strukturen," hvis gruppen implementerer flere detektorer og samler bedre data, sa Morris til Live Science. Men "Jeg vet ikke om dette kan avsløre om strukturen er en kirke."
Funnene ble publisert 17. mai i tidsskriftet Applied Sciences.
