04 Jul Arqueólogos israelíes utilizan rayos cósmicos para revelar secretos subterráneos de Jerusalén
Usando un método pionero en el estudio de las pirámides, los investigadores esperan que las partículas subatómicas del espacio exterior puedan revelar vacíos subterráneos desconocidos, incluso cerca del crítico sitio del Monte del Templo.
Por Ariel David
El físico Erez Etzion mostrando un detector de muones colocado en un túnel en la Ciudad de David. Foto: Ariel David
En el espacio, nadie puede escucharte gritar. Pero aquí en la Tierra, las partículas del espacio tienen mucho que decir a quienes saben escuchar, e incluso pueden ayudar a los investigadores a desentrañar los misterios de las civilizaciones antiguas.
Un equipo de físicos y arqueólogos israelíes ahora está intentando rastrear el movimiento de partículas subatómicas llamadas muones para mapear una serie compleja de antiguos túneles, cisternas y otros vacíos subterráneos debajo de Jerusalén.
El método demostró recientemente su valor al revelar una cámara desconocida en la Gran Pirámide de Guiza en Egipto. Ahora puede darnos respuestas a preguntas importantes sobre la historia de la ciudad sagrada de tres religiones monoteístas. También puede proporcionar, de manera no invasiva, alguna información sobre espacios subterráneos enigmáticos en – o cerca – del Monte del Templo, sin tener que excavar en el crítico sitio.
Casi inmediatamente después de que los cananeos fundaran Jerusalén hace unos 4000 años, sus residentes comenzaron a excavar túneles en el lecho de roca, principalmente para mejorar el acceso al suministro de agua vital de la ciudad, pero también para excavar tumbas y otros espacios.
Gilad Mizrachi, estudiante de doctorado en física en la Universidad de Tel Aviv, haciendo rappel en la Ciudad de David para colocar un detector de muones. Foto: Gilad Mizrachi.
Desde mediados del siglo XIX, los arqueólogos han estado investigando las complejas obras hidráulicas de la antigua Jerusalén, descubriendo túneles que, en algunos casos, aún transportan agua desde fuera de las murallas de la ciudad a diferentes puntos de la ciudad.
La mayoría de estas excavaciones se han llevado a cabo en lo que el Israel moderno llama la Ciudad de David, una estrecha cresta construida justo al sur del Monte del Templo que se cree que es el núcleo original de la antigua Jerusalén. Esta área se encuentra más allá del perímetro de las antiguas murallas que rodean lo que ahora llamamos la Ciudad Vieja, que en realidad es antigua pero que solo se convirtió en el centro de Jerusalén en la época romana, hace “apenas” 2000 años.
También ha habido un debate creciente entre los arqueólogos sobre si Jerusalén realmente estaba ubicada originalmente en la estrecha cresta llamada Ciudad de David – o más bien en el Monte del Templo que se cierne sobre ella.
El problema es difícil de resolver de manera concluyente dado que el Monte del Templo ahora alberga dos importantes lugares sagrados musulmanes y no puede ser investigado arqueológicamente.
El físico Erez Etzion mostrando un detector de muones colocado en un túnel en la Ciudad de David. Foto: Ariel David
La (más o menos) larga vida del muon
Sea como fuere, no hay duda de que la Ciudad de David alberga la única fuente de agua perenne de la antigua ciudad, el manantial de Gijón.
Debido a que la desembocadura de Gijón se encuentra baja en la ladera oriental de la cresta de la Ciudad de David y fuera de un perímetro factible de defensa para la ciudad, los habitantes de Jerusalén han tenido que ser creativos a lo largo de los siglos para garantizar que se pueda llegar a la fuente en épocas de peligro.
Los arqueólogos creen que un método fue construir muros de fortificación masivos (más allá de las murallas de la ciudad) que protegían el camino hacia el manantial y el manantial mismo. Otro era desviar y almacenar sus aguas mediante la excavación de túneles subterráneos, canales y estanques excavados en la roca.
Algunas de estas redes han sido descubiertas. Otras permanecen desconocidas o sin explorar, dice el profesor Yuval Gadot, arqueólogo de la Universidad de Tel Aviv que excava en la Ciudad de David.
“Los pasajes y túneles subterráneos fueron un componente cardinal en la vida política de Jerusalén y hasta ahora hemos explorado los espacios ubicados junto al manantial, pero hay muchos más túneles que fueron explotados por las antiguas élites de Jerusalén por todo tipo de razones”, dice. «Además, hay muchas partes de la antigua Jerusalén sin explorar arqueológicamente, con su inframundo sin detectar».
Eso es especialmente cierto en el Monte del Templo, reverenciado por los musulmanes como el Haram al-Sharif (el Noble Santuario), y la Ciudad de David, la mayor parte de la cual ahora está cubierta por la actual aldea palestina de Silwan y se ha convertido en sí misma en un punto álgido del conflicto palestino-israelí. Las excavaciones arqueológicas en el barrio son una fuente frecuente de tensión, alimentada además por las actividades de la ONG de derecha que dirige el parque arqueológico de la Ciudad de David y apoya el asentamiento judío en la zona.
Entonces, ¿cómo encajan las partículas del espacio exterior en este entorno arqueológicamente complejo y políticamente cargado? Así es como funciona el método.
Los físicos Prof. Erez Etzion (izquierda) y el Dr. Yan Benhammou trabajando en un detector de muones en una antigua cisterna en la Ciudad de David. Foto: Gilad Mizrachi.
Vino del espacio exterior
Los muones son partículas subatómicas que se forman brevemente cuando los rayos cósmicos chocan contra los átomos en la atmósfera superior de la Tierra a alta velocidad. Estas partículas subatómicas solo sobreviven un par de microsegundos antes de desintegrarse en electrones y neutrinos, pero durante su breve existencia se mueven casi a la velocidad de la luz, lo que significa que experimentan la dilatación del tiempo predicha por la teoría de la relatividad de Einstein.
Entonces, aunque solo existe durante uno o dos microsegundos, nuestro amigable vecino muon tiene suficiente tiempo para llegar a la superficie de la Tierra. Los físicos de partículas estiman que cada centímetro cuadrado de nuestro planeta recibe alrededor de un muon por minuto.
Nada los detiene. Los muones simplemente atraviesan casi todo, edificios, suelo, gatos y humanos (no se preocupen, no le hacen daño a usted) – pero a medida que se adentran en la materia, pierden energía más rápido que cuando viajan por el aire. La mayoría se descompone después de unos pocos metros, pero algunos muones de alta energía pueden alcanzar profundidades de cientos de metros.
Y esta es la clave: los investigadores saben cuántos muones pueden esperar encontrar a cualquier profundidad, explica el profesor Erez Etzion, físico de la Universidad de Tel Aviv. Si los detectores colocados debajo de la superficie reciben más muones de lo esperado, significa que, al menos durante parte de su viaje subterráneo, las partículas no viajaron a través de la materia sino a través de una cavidad vacía, dice Etzion.
Y es por eso que, durante más de un año, físicos y arqueólogos de la Universidad de Tel Aviv y la Autoridad de Antigüedades de Israel han estado recorriendo los túneles de la Ciudad de David colocando detectores de partículas y analizando los resultados para detectar espacios subterráneos desconocidos.
Llueven muones, con la esperanza de revelar túneles desconocidos debajo de la antigua Jerusalén. Diagrama: Equipo de infografía de Haaretz
De Guiza al Vesubio
Este método no se adapta a todos los sitios antiguos, señala Gadot, quien lidera el esfuerzo de detección de muones junto con Etzion y el arqueólogo de Tel Aviv, el profesor Oded Lipschits. “Lo que necesitas es un lugar subterráneo más bajo para colocar los detectores y ver si hay algo entre ese lugar y la superficie”, explica.
En la mayoría de los casos, los arqueólogos excavan verticalmente desde la superficie, despegando capa tras capa de sedimentos y restos antiguos – por lo que no queda nada para investigar sobre ellos una vez que terminan.
Pero la riqueza de los antiguos espacios subterráneos de Jerusalén y el hecho de que gran parte de la ciudad no se puede excavar brindan la oportunidad perfecta para usar imágenes de muones, dice Gadot.
Hay muchas fortificaciones enterradas, sistemas de agua subterráneos y otros espacios que aún no han sido mapeados, particularmente en Ofel, el área entre la Ciudad de David y el borde sur del Monte del Templo, que es rica en restos monumentales del Período del Primer Templo, dice.
Hay preguntas, por ejemplo, si es que y cómo el Monte del Templo y el Ofel estaban conectados al Gijón para abastecer de agua a esas áreas. Los muones podrían revelar pasajes secretos que conectan esos puntos, dice Gadot.
“Estos espacios desconocidos que podrían haber sido utilizados para conectar los diferentes barrios de la ciudad que están fuera de nuestro alcance”, dice. “Conocerlos cambiará nuestra comprensión de cómo evolucionó y funcionó la ciudad”.
Las imágenes de muones no son una idea nueva, ya que los experimentos iniciales con el método se realizaron en la década de 1950. Además de su uso exitoso para descubrir espacios ocultos en la Gran Pirámide, el método se está utilizando en una variedad de campos, incluso para mapear la estructura interna del Monte Vesubio, el volcán que destruyó Pompeya en 79 EC. La esperanza es que esto ayude a los científicos a comprender y modelar la dinámica eruptiva de este volcán actualmente inactivo pero extremadamente peligroso, que es una amenaza constante para la cercana ciudad densamente poblada de Nápoles.
La ventaja de las imágenes de muones es que llegan a mayor profundidad que otros métodos, como el radar de penetración en el suelo, que permite a los investigadores ver debajo de la superficie sin levantar una pala, explica Etzion.
La desventaja, además de tener que encontrar un punto bajo para colocar los detectores de partículas para que puedan mirar hacia arriba, es que los científicos no pueden controlar la fuente de la radiación que están analizando, dice el físico.
«No es como si pudiéramos subir un dial», explica. “Cuanto más profundo vayas, menos muones alcanzan esas profundidades y más tiempo tienes que esperar para obtener una imagen clara”.
El físico Erez Etzion mostrando un detector de muones colocado en un túnel en la Ciudad de David. Foto: Ariel David
Por ejemplo, los detectores colocados entre 20 y 30 metros debajo de la superficie deben permanecer allí durante al menos dos o tres meses para recolectar suficientes muones para determinar si existe una discrepancia estadísticamente significativa con lo que esperaríamos ver a esa profundidad en particular, dice.
Entonces, ¿dónde se encuentra la investigación en la Ciudad de David? El equipo comenzó hace más de un año con un solo detector colocado como prueba de concepto en una antigua cisterna excavada en la roca. La idea era comprobar si el sistema identificaría correctamente la apertura de la cisterna, que ya era visible y conocida por los arqueólogos. De hecho, el conteo de muones mapeó ese canal vertical que conducía a la cisterna, así como varios otros pequeños agujeros que inicialmente no se habían notado.
Actualmente hay dos detectores a la caza de muones en el oscuro subsuelo de la Ciudad de David. Uno está ubicado cerca del manantial de Gijón, cerca de las fortificaciones monumentales que datan de la Edad del Bronce y del Hierro, y mira hacia arriba y hacia el norte, buscando esos túneles hipotéticos que se dirigen hacia Ofel y el Monte del Templo. El segundo está en un túnel angosto que fue excavado, por razones poco claras, detrás de la llamada Estructura Escalonada de Piedra – un enorme muro escalonado de la Edad del Hierro cuya fecha y propósito exactos aún son objeto de mucho debate.
La investigación de imágenes de muones en Jerusalén todavía está en sus inicios, dicen Etzion y Gadot, y agregan que la configuración actual, con detectores individuales colocados en diferentes áreas, solo producirá una imagen plana en 2D de cualquier vacío que esté entre ellos y la superficie. Lo que se necesita es una matriz de alrededor de 50 detectores colocados en diferentes lugares para triangular los datos y crear un mapa 3D confiable del subsuelo, dicen.
Pero dado que cada detector cuesta más de US$ 100 000, queda por ver si se puede asegurar la financiación suficiente para hacer realidad este proyecto.
Traducción: Consulado General H. de Israel en Guayaquil
Fuente: Haaretz
https://www.haaretz.com/archaeology/2023-07-02/ty-article/israeli-archaeologists-enlist-cosmic-rays-to-unveil-underground-secrets-of-jerusalem/00000189-066b-debd-a7ad-876ba4980000?utm_source=App_Share&utm_medium=iOS_Native
