چگونه شراره‌ای باستانی از خورشید عصر تاریک وایکینگ‌ها را روشن کرد؟

برای افزایش دقت عمل‌ در تعیین زمان وقوع رویدادها، تیم محققان آرهوس در جست‌وجوی این بود که آیا نشانه‌هایی‌ از وجود شراره خورشیدی باستانی در این مکان ثبت شده است یا خیر. در سال ۷۷۵ میلادی، چند دانشمند ناظر در اروپای غربی گزارش دادند که اثرات وقوع طوفان خورشیدی را مشاهده کرده‌اند. پدیده‌های آسمانی که به‌طور ناگهانی در سراسر آسمان‌ ظاهر می‌شوند، به روش‌های مختلفی توصیف می‌شوند: «صلیب سرخ، سپرهای ملتهب، آتشی از بهشت». برخی‌ از مردم نیز «مارهایی» را مشاهده کرده بودند که‌ با حرکاتی شبیه شفق قطبی در آسمان می‌خزیدند.

در سطح اتمی، ذرات خورشیدی که‌ در جو زمین جریان می‌یابند، واکنش‌هایی هسته‌ای را شروع کردند که برخی‌ از اتم‌های نیتروژن‌ را به‌ نوعی ناپایدار از کربن با ۶ پروتون و ۸ نوترون تبدیل کرد: ایزوتوپ کربن ۱۴ یا رادیوکربن. به‌طور معمول، ۹۹ درصد کربن اتمسفر ۱۲ است که ۶ پروتون و ۶ نوترون دارد. فقط در یک تریلیون اتم از یک درصد باقی‌مانده یک اتم کربن ۱۴ و باقی اتم‌ها کربن‌ ۱۳ است. بااین‌حال، در طول زمان به‌دلیل ماهیت ناپایدار کربن ۱۴ این نسبت‌ها کمی دچار تغییر می‌شود.

در سال ۷۷۵ میلادی، طوفان خورشیدی باعث شد که ۱٫۲ درصد بیشتر از حد معمول کربن ۱۴ ایجاد شود. این نسبت ایزوتوپ‌های کربن روی هر موجودی که در آن زمان زنده بود، حک شد.

فوسا میاک، فیزیک‌دان دانشگاه ناگویا در ژاپن و همکارانش برای اولین‌بار حدود ۱۰ سال پیش آثار شراره‌ی خورشیدی سال ۷۷۵ میلادی را در رادیوکربن حلقه‌های درختان سرو ژاپنی کشف کردند. پس‌ از شمردن حلقه‌های سالانه‌ی درخت، او موفق شد که سال دقیق وقوع طوفان خورشیدی را مشخص کند. به‌نظر می‌رسد که خورشید در موارد متعدد تقریباً یک‌ بار در هر ۱٫۵ هزاره، پرتوهایی با انرژی کافی به‌سمت زمین فرستاده است تا به‌مقدار محسوسی کربن ۱۴ تولید شود.

بنابراین، درحالی‌که تیم محققان آرهوس در امتداد یکی از محوطه‌های باستان‌شناسی ریبه خاک رس و ماسه‌ی مرطوب را لایه‌به‌لایه گودبرداری می‌کردند، فیلیپسن تصمیم گرفت تا ببیند آیا قدمت هیچ‌یک از لایه‌ها ممکن است به سال ۷۷۵ برسد یا نه. او که تا آرنج‌هایش در گِل و خاک رس فرو‌رفته بود، به‌دنبال تکه‌هایی مناسب از مواد آلی مربوط به آن تاریخ گشت.

در میان تمام یافته‌های تکان‌دهنده در سایت ریبه، کشف زباله‌ها بیشترین توانایی را برای روشن‌کردن منشأ تجارت‌ در عصر وایکینگ‌ها داشت. شاخه‌ها، دانه‌ی چاودار، دانه‌ی جو، پوست آجیل‌ها و زباله‌های دیگری که همچنان با گذشت هزار سال در این مکان باقی مانده‌ بود، احتمالاً نشانگر زمان ثبت آن شراره‌ی عظیم بوده است.

فیلیپسن با ۱۴۰ نمونه‌ی برداشته‌شده از لایه‌های مختلف خاک در کارگاه، بین آزمایشگاهش در آرهوس و محوطه‌ی حفاری ریبه در رفت‌وآمد بود. او تکه‌های بلوط باستانی را قطعه‌قطعه کرد و آن‌ها را همراه با نمونه‌هایی‌ از محوطه ازطریق طیف‌سنج جرمی شتاب‌دهنده آزمایشگاه‌ که اتم‌های کربن ۱۲ و کربن ۱۴ را با دسته‌بندی براساس جرم شمارش می‌کند، آزمایش کرد. دو تکه زغال‌چوب و یک‌ تکه پوست فندق، مانند حلقه‌های درخت بلوط سال ۷۷۵ میلادی همان مقدار کربن ۱۲ را نسبت‌به کربن ۱۴ داشت.

وقتی فیلیپسن موفق شد یک لایه‌‌ی کارگاهی مربوط‌ به سال ۷۷۵ میلادی را شناسایی کند، هر لایه‌ی دیگر در بالا و پایینش و اشیای موجود در آن‌ها به‌ترتیب توالی زمان، دهه‌به‌دهه زمان‌بندی شدند. با ایجاد این توالی زمانی، سیندبک و همکارانش سیر تکامل تجارت‌ در ریبه را گردآوری کردند و در سال ۲۰۲۲ گزارش این یافته‌ها را در نشریه‌ی نیچر منتشر کردند.

حدود سال ۷۰۰ میلادی، ریبه شاهد ظهور سرامیک‌ها و شیشه‌های رومی‌ با تغییر کاربری‌ بود که نشان‌دهنده‌ی تجارت‌ با «فرانک‌های دره‌ی راین» در آلمان امروزی است. در دهه‌ی ۷۴۰ میلادی، وایکینگ‌های اولیه‌ با کشتی‌هایی از راه رسیدند که آن‌قدر بزرگ بودند تا قطعات بسیار بزرگ سنگ‌های سوئدی و نروژی‌ را حمل کنند. در دهه‌ی ۷۵۰ میلادی، شاخ گوزن شمالی نیز در میان این اشیاء ظاهر شد؛ شاخ‌های مختص‌ به گونه‌ای‌ از گوزن‌ که در جایی به‌جز مناطق داخلی نروژ یافت نمی‌شود و نشانه‌ای از حضور وایکینگ‌ها در ریبه است. پیشه‌وران‌در شهر از این تجهیزات عمده‌، شانه و سنگ‌های تیزکننده می‌ساختند.