史前宇宙空爆如何帮助今天的考古学家

一颗破碎的彗星被认为在近13000年前撞入地球大气层，被认为具有深远的影响。其中包括全球范围内的大范围燃烧，随后是撞击冬季和地球异常的突然冷却，猛犸象和剑齿猫等巨型动物的灭绝，美洲克洛维斯文化的消失，以及黎凡特最早向农业的过渡。

科学家们现在发现了史前事件的另一个影响：它可以帮助考古学家确定石制品的年代。根据发表在《自然》杂志《科学报告》上的一篇论文，影响的证据，特别是高浓度的铂和富含铁的微球，可以作为地层学标准，帮助确定发现它们的沉积物层中文物的年龄，并且重要的是，将同一地区挖掘地点的文物和沉积物的年龄联系起来。

佛罗里达州北部的沃库拉斯普林斯（Wakulla Springs）就是这种情况，这是一个大容量的淡水系统，几千年来一直接待着人和动物。但是，由于可移动的沙质土壤和持续的占领，沉积物也受到混合的影响，这使得很难准确确定在那里发现的文物的年龄。

“有相当多的返工，而且几乎没有碳保留

在沉积物中。因此，几乎没有放射性碳测年，“UCSB名誉教授James Kennett说，他是该论文的合著者。“尽管考古学家已经发现了按一般顺序保存的点和工具，但他们对自己的年龄知之甚少，因为他们无法使用放射性碳测年法。

输入 Younger Dryas Boundary （YDB） 图层。YDB散布的特点是在极高温度（超过2000摄氏度）下形成的材料，已发现广泛分布于全球，包括美洲，西欧和中东。根据YDB假说，当彗星碎片在近12,800年前与地球大气层相撞时，热量和压力 – 与数千颗原子弹释放的能量相当 – 熔化了金属和矿物，并将稀有元素引入沉积物中。研究人员说，在找到这层物质时，可以更准确地估计其周围沉积物中文物的年龄

“佛罗里达遗址有一定的石器考古序列，只有众所周知的文化年代，”肯尼特说。“我们的想法是尝试看看我们是否可以使用12,800年前的年轻树妖边界来更清楚地定义这些遗址所代表的文化时代及其序列。

研究人员使用了几种方法来表征从该地区七个地点采集的色谱柱中的沉积物，包括铂地球化学、粒度测定、光刺激发光（OSL）测年和石制品测年。OSL是一种广泛使用的方法，用于在没有碳的情况下对考古样品进行测年;它依赖于长石和石英等常见矿物中吸收能量的积累。

“基本上这些矿物质有正常的放射性辐射，”肯尼特说。“发生的事情是这种辐射会积累，但是当这些矿物质暴露在阳光下时，这种能量就会释放出来。你可以用这个过程来确定矿物的年代，直到他们最后一次看到太阳的时候。

虽然这是一项有价值的技术，但根据该论文的说法，“OSL日期具有很高的不确定性，通常在1000到2000年之间，这使得单独使用OSL生成的年龄深度模型的精度和准确性较低。

然而，在他们研究的每个地点的地表以下大约一米（三英尺）处，研究人员发现了富含铁的微球，当岩石和矿物熔化成微小的液滴并在与彗星碰撞后冷却时，就会形成这些微球。他们还发现了异常高浓度的铂，这可能是由宇宙撞击引入的。地球化学和扫描电子显微镜证实这些东西与撞击有关，因此表明YDB层的明显存在。

“这是至关重要的，因为在许多其他地点，含有铂和微球的层可以追溯到12,800年前，”Kennett说。“因此，它为瓦库拉序列之间的相关性和年代提供了一个非常有用的年龄水平。在OSL数据，YDB层和文物的存在之间，研究人员能够测量在YDB事件之前（下方）和之后（上方）发现的石器的相对年龄，这可以分为克洛维斯，克洛维斯前和克洛维斯之后的年龄。重要的是，他们还首次能够将为每个地点创建的单个序列相关联，以获得更全面的该地区古历史。

“这一层的精确年龄有助于理清石器的时间顺序，从而改变人类文化，”肯尼特说。“许多考古序列很难准确确定年代，例如佛罗里达州和大西洋沿岸其他州的考古序列，因此YDB层的识别取得了重大进展。