Электрифицированная древесина
До сих пор археологи могли найти дерево в земле только при удаче и правильном чутье. В будущем электрические свойства подпочвы могут показать, где стоит проводить раскопки. Находки из дерева имеют большое значение для археологии. Потому что характерная последовательность годичных колец позволяет проводить такую хорошую датировку (дендрохронологию), что с ее помощью можно калибровать даже радиоуглеродные даты. К сожалению, редко соблюдаются условия, при которых древесина служит веками или даже тысячелетиями. Часто от бывших построек находят только дыры в опорных столбах, а органический строительный материал давно сгнил и превратился в прах. А если материал сохранился в ледниковом льду или в вересковой пустоши, то исследователям придется наткнуться на него, потому что электронных поисковых устройств для древесины пока нет - пока нет.
Потому что геофизикам Норберту Шлейферу и Андреасу Веллеру из Технического университета Клаусталя, а также Саймону Шнайдеру и Андреасу Юнге из Университета Франкфурта удалось использовать метод обнаружения древесины, который уже использовался при разведке руды. месторождений и Исследование загрязненных участков: спектрально-индуцированная поляризация (SIP).
В принципе, процедура аналогична измерению сопротивления, потому что электрический ток определенной формы сигнала (обычно синусоидальный или прямоугольный сигнал) течет между двумя электродами, воткнутыми в землю, в то время как напряжение измеряется двумя другими электродами одновременно. В отличие от обычного измерения сопротивления, с помощью этого метода ученые сравнивают не амплитуду подаваемого токового сигнала с измеренным напряжением, а скорее временной сдвиг между двумя переменными - так называемый фазовый сдвиг.
И этот фазовый сдвиг дает информацию о подполье. В зависимости от его природы электрохимические процессы протекают на границах между минералами и электролитом в поровом пространстве. Если приложено внешнее электрическое поле, ионы внутри электролита пытаются сбалансировать заряд в недрах. Рудные и глинистые минералы, узкие места в поровом пространстве и химический состав электролита влияют на баланс заряда и приводят к измеримым фазовым сдвигам между током и напряжением.
Эти эффекты электрической поляризации и связанный с ними фазовый сдвиг были известны с начала прошлого века и позже могли быть использованы специально для разведки рудных месторождений. Однако первоначальные попытки использовать индуцированную поляризацию в археологии в 1970-х годах еще не увенчались успехом.
Ученые заложили основу для успешного применения метода в археологических целях посредством лабораторных измерений. Там им удалось показать, что древесина также может быть поляризована, независимо от ее типа и возраста. Поскольку поведение поляризуемых материалов зависит от частоты, было важно определить подходящую частоту измерения для измерения поля. Это было сделано с использованием образцов древесины, которые исследователи взяли с дощатого настила бронзового века (1500-1400 гг. до н.э.) в Федерземуре недалеко от Бад-Бухау.
В более поздних полевых измерениях тропа шириной около девяти метров все еще могла быть обнаружена под слоем торфа толщиной около одного метра. Хорошо сохранившаяся структура древесины выделялась на фоне ненарушенного грунта за счет повышенных фазовых значений. Таким образом, исследователи смогли показать, что метод спектрально-индуцированной поляризации подходит для поиска археологических деревянных предметов. Остается ждать, какие открытия они сделают при этом.