Российские учёные датировали древнейший проданный в Крыму баррель нефтепродуктов
Исследователи из МФТИ, Сколтеха, Института истории материальной культуры, ИНЭПХФ им. В. Л. Тальрозе и ИБХФ РАН им. Эмануэля нашли новый способ датировать битум из древнегреческой амфоры, найденной ранее на трассе строительства Крымского моста. Соответствующая статья опубликована в Journal of Mass Spectrometry.
Учёные предложили новый улучшенный способ анализа окисления органических веществ со временем. После извлечения из месторождения битум подвергается воздействию микроорганизмов, окисляющих его. Со временем степень окисления равномерно возрастает. Но как точно узнать, насколько именно окислен образец?
Чтобы решить этот вопрос, исследователи разработали специальное программное обеспечение для анализа показаний масс-спектрометра. Масс-спектрометрия изучает образцы вещества на предмет его химического состава. Суть этого метода заключается в следующем: молекулы вещества ионизируются, то есть приобретают заряд (положительный или отрицательный), затем они сортируются в специальном отсеке по отношению массы к заряду (m/z). Например, в магнитном масс-анализаторе разделение заряжённых частиц происходит из-за того, что степень искривления их траектории в магнитном поле зависит от отношения массы к заряду. После сортировки для каждого значения m/z строится пик с высотой, соответствующей количеству отсеянных частиц с таким же отношением массы к заряду. Совокупность таких пиков называется масс-спектром.
Авторы работы подвергли масс-спектрометрии образцы битума из амфоры. Затем с помощью созданного ими программного обеспечения они провели точное разделение полученных спектров. Это позволило добиться точности взвешивания молекул буквально до долей массы электрона. В результате выяснилось, что в образцах битума на одну молекулу приходилось по 11 атомов кислорода. Свежий, только что добытый битум содержит всего один атом. Наличие лишнего десятка показывает, что битуму из амфоры примерно 2500 лет.
Это делает её древнейшим известным свидетельством нефтеторговли, по всей видимости, в международном масштабе. По мнению археологов, битум добывался на Таманском полуострове, где и был найден сосуд. Из-за сейсмической активности нефть и её фракции здесь иногда выходят на поверхность. Неясно, добывали ли битум скифы или сами греки, однако амфоры, скорее всего, предназначались для вывоза в Грецию. Битум использовался там самым широким образом — в строительстве, медицине, кораблестроении (промазываниb морских кораблей) и, быть может, производстве зажигательных смесей (греческого огня).
Учёные отмечают, что новый метод может найти широкое применение в изучении древнего мира. Так, битум использовался в мумификации, а само слово «мумия» происходит от древнеперсидского слова, означающего битум. Надежная датировка мумий фараонов и знатных египтян стала бы серьёзной помощью египтологам. Кроме того, эффективная спектрометрия способна и установить место происхождения битума, ведь его состав от месторождения к месторождению слегка отличается. Это поможет выявить древние торговые пути и общий уровень развития торговли в то время.