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Eine monumentale Entdeckung: RFA bringt Licht in die Entstehungsgeschichte von Stonehenge

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Herkunft der Stonehenge-Steine

Versetzen wir uns in die Jungsteinzeit zurück: Die Sonne brennt vom Himmel. Das grobe Seil schneidet immer tiefer in die Hände. Der dreißig Tonnen schwere, grob behauene Riesenstein muss über unebenes Gelände transportiert werden. Sie haben keine Schwermaschinen. Sie haben nicht einmal Räder, der Stein befindet sich auf einem Holzschlitten, der sich bei jedem Zug tiefer in die Erde gräbt.

Es ist Knochenarbeit und Sie fragten sich, wie weit Sie noch gehen müssen.

Vor etwa 4500 Jahren transportierten die einstigen Bewohner des heutigen Englands 30 Tonnen schwere Megalithen von ihrem Steinbruch zur Ebene von Salisbury und stellten sie dort auf, um ein weltberühmtes Monument zu schaffen, das heute als Stonehenge bekannt ist.

Seit Jahrhunderten spekulieren Forscher und Archäologen darüber, woher diese Megalithen stammen. Einig waren sich die meisten Forscher nur darüber, dass die Steine nicht aus der Ebene von Salisbury stammen. Es hat Hunderte von Jahren gedauert das Rätsel um die Herkunft zu lösen. Dank neuer Forschungserkenntnisse und fortschrittlicher Technologie wurde ist die Frage endlich geklärt.

Analyse der Architektur von Stonehenge: Von Bluestones bis Sarsen

Laut einigen Studien stammen die kleineren Steine (Bluestones) in der Nähe des Zentrums von Stonehenge aus den über 200 km entfernten Preseli Hills in Pembrokeshire im Südwesten von Wales, doch die Herkunft der größten Steine (Sarsen) der Anlage blieb ein Rätsel.

Nun enthüllen neue Untersuchungen von vier britischen Universitäten (Brighton, Bournemouth, Reading und UCL) und English Heritage, einer Organisation zur Verwaltung von Denkmälern und archäologischen Stätten in England, eine wahrscheinliche Herkunft. Das Wissenschaftlerteam verwendete für die Herkunftsbestimmung einen neuen geochemischen Ansatz der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA).

Die Ergebnisse zeigen, dass die großen Sarsen-Steine aus einem viel näherem Gebiet stammten, den West Woods, Wiltshire, nur 25 km nördlich der Anlage.

Erfahren Sie im Folgenden, wie sie zu dieser monumentalen Entdeckung gelangten.

Herkunft der Megalithen von Stonehenge

Die größten Steine von Stonehenge sind als Sarsen bekannt. Diese Megalithen bilden den äußeren Ring des Monuments. Die kleineren Steine nahe dem Zentrum der Anlage werden Bluestones genannt. Bildquelle: Andre Pattenden (English Heritage).

Bestimmung der Herkunft der riesigen Sarsen-Steine mittels RFA-Technologie

Zunächst analysierten die Wissenschaftler die 52 Sarsen-Steine der Stonehenge-Anlage mit den DELTA RFA-Handanalysatoren von Olympus.

Für die, die es nicht wissen sollten, verwenden RFA-Analysatoren eine zerstörungsfreie Technik namens Röntgenfluoreszenz, um die elementare Zusammensetzung eines Materials zu analysieren, ohne es zu beschädigen. Es funktioniert so: Während der Analyse sendet der Analysator Röntgenstrahlen aus, die auf die Probe treffen, wodurch die Elemente in der Probe zum Fluoreszieren angeregt werden. Die dabei abgegebene Röntgenfluoreszenzstrahlung wird vom Röntgendetektor des Analysators erfasst. Der Analysator misst dann das Energiespektrum und zeigt das Ergebnis der chemischen Zusammensetzung auf dem Bildschirm an. All dies geschieht innerhalb von Sekunden.

Die leistungsstarken RFA-Handanalysatoren ermöglichen Archäologen die Analyse großer schwerer Proben (wie Sarsen-Steine) vor Ort, ohne dass diese ins Labor gebracht werden müssen. Auf diese Weise erhalten Wissenschaftler die Ergebnisse in Laborqualität sofort direkt vor Ort.

Die RFA-Ergebnisse, die jetzt in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht wurden, zeigen, dass 50 der Sarsen-Steine eine ähnliche Geochemie aufweisen. Dies bedeutet, dass sie einen gemeinsamen Herkunftsort haben.

Aber woher kommen sie?

Da Stonehenge-Experten schon seit langer Zeit vermuten, dass die Sarsen-Steine aus den nahe gelegenen Marlborough Downs stammen, einem Gebiet mit der größten Konzentration von Sarsen-Steinen in Großbritannien, suchten Wissenschaftler nun nach einer Möglichkeit, die Herkunft zu bestätigen und einen genaueren Standort zu bestimmen. Schließlich erstrecken sich die Marlborough Downs über eine große Fläche. Außerdem finden sich Sarsen-Vorkommen auch in anderen Regionen, wie Kent, Dorset und Oxfordshire.

Die Antwort fiel ihnen in die Hände, als etwas Unerwartetes passierte: ein fehlendes Teil von Stonehenge kam nach England zurück.

Ein altes Relikt kehrt zurück und die Forschung geht weiter

Wie konnte überhaupt ein Teil von Stonehenge verloren gehen? Die Geschichte beginnt in den 1950er Jahren.

1958 wurden Bohrarbeiten in Stonehenge abgeschlossen, um die Wiederaufstellung eines umgefallenen Triliths zu erleichtern, eines Torbaus, der aus zwei Sarsen-Tragsteinen und einem dritten daraufliegenden Sarsen-Deckstein besteht. Während dieser Arbeiten entfernten die Arbeiter einen 3 m langen Bohrkern aus einem Sarsen-Stein (Stein 58), um ihn mit Metallstäben zu stabilisieren. Auch wenn die Wissenschaftler wussten, dass die Analyse der Bohrkerne möglicherweise zu Aussagen über die Herkunft der Steine führen könnte, gab es ein Problem: Alle drei Bohrkerne waren verschwunden.

60 Jahre gab der Verbleib der Bohrkerne Rätsel auf.

Das änderte sich erst 2018. Der Engländer Robert Phillips, ein Restaurator, der an den damaligen Bohrarbeiten beteiligt war, brachte einen der Bohrkerne kurz vor seinem 90. Geburtstag nach Großbritannien zurück. So konnten Wissenschaftler die vollständige, aber fragmentierte Bohrkernprobe analysieren. Er hatte den Bohrkern als Andenken an die Restaurierung behalten und ihn zunächst in seinem Büro in England und später in seinem Haus in Florida aufbewahrt.

Ein Jahr später tauchte ein Teil des zweiten Bohrkerns im Museum von Salisbury auf. Heute müssen der restliche Teil des zweiten und der gesamte dritte Bohrkern noch gefunden werden.

Bohrarbeiten in Stonehenge

1958, Bohrarbeiten in Stonehenge. Aus Stein 58, einem Teil des Trilith-Hufeisens, in der Mitte der Anlage, wurden Bohrkerne aus Sarsen-Stein extrahiert. Robert Phillips, der 2018 einen der Bohrkerne nach Großbritannien zurückschickte, ist links im Foto zu sehen. Bildquelle: Robin Phillips.

 Analyse von Sarsen-Steinen mittels RFA

Sarsen-Bohrkern, der 1958 aus dem Stein 58 extrahiert wurde und auf einem Sarsen-Stein in Stonehenge liegt. Bildquelle: Juliet Brain (English Heritage).

Geochemische Charakterisierung löst das Rätsel von Stonehenge

Nachdem Robert Phillips den Bohrkern zurückgegeben hatte konnten sich Wissenschaftler wieder an die Arbeit machen. Ziel war es, die einzigartige Geochemie (die geochemische Zusammensetzung) des Sarsen-Bohrkerns zu bestimmen und ihn mit der Geochemie von Sarsen-Steinen in ganz Südengland abzugleichen.

Da Sarsen hauptsächlich aus Kieselerde bestehen, werden die übrigen Elemente (die Begleitelemente) zur eigentlichen Charakterisierung herangezogen. Diese Begleitelemente variieren je nach Sarsen-Fundort, sodass eine Übereinstimmung die Lokalisierung des genauen Herkunftsorts ermöglichen würde.

Mit Erlaubnis von English Heritage schnitten Wissenschaftler der University of Brighton zunächst drei kleine Proben aus einem Abschnitt in der Mitte des Bohrkerns von Robert Phillips. Diese Proben wurden mit zwei Technologien untersucht, der Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS) und der Atomemissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-AES), um die Begleitelemente zu bestimmen und die Geochemie für Stein 58 zu erstellen.

Der Vergleich der Geochemie mit entsprechenden ICP-MS- und ICP-AES-Daten von Sarsen-Proben aus 20 Regionen in Südengland ergab eine Übereinstimmung mit Steinen aus West Woods im Südosten der Marlborough Downs.

Neue Erkenntnisse über die Megalithen von Stonehenge

David Nash (Universität Brighton) bei der Analyse der Sarsen-Bohrkernprobe aus Stein 58 von Stonehenge. Bildquelle: Sam Frost (English Heritage).

Analyse eines Sarsen-Steins mittels Röntgenspektroskopie

Jake Ciborowski (University of Brighton) analysierte den aus Stein 58 von Stonehenge extrahierten Sarsen-Bohrkern mit einem DELTA RFA-Handanalysator. Bildquelle: Sam Frost (English Heritage).

Einige Geheimnisse bleiben vorerst ungelöst

Zwar bietet diese Entdeckung zusätzliche Erkenntnisse über dieses historische Steinmonument, sie lässt aber auch neue Fragen aufkommen:

  • Warum wählten die früheren Bewohner West Woods als Hauptquelle für die Sarsen-Steine von Stonehenge?
  • Wo wurden die Sarsen-Steine aus West Woods gebrochen?
  • Warum stammen zwei der 52 Sarsen-Steine aus einer anderen Quelle und woher genau kommen sie?

Um diese Fragen zu beantworten, müssen Archäologen die Forschungen mit fortschrittlichen Technologien, wie der RFA, fortsetzen.

Erfahren Sie mehr über die Rolle von RFA-Handanalysatoren von Olympus bei dieser Neuentdeckung und anderen Entdeckungen in diesem Artikel und mehr zu Anwendungen unseres neuesten RFA-Handanalysators unter Vanta RFA-Handanalysator.

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Michelle Wright has more than nine years of experience in marketing communications and works in the analytical instruments business at Evident to promote X-ray fluorescence (XRF) analyzers. She works closely with product, engineering, and application groups to assist with launching new products, creating webinars, and writing application notes.

September 11, 2020
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