Вот уже более 300 лет исследователи изучают последствия извержения вулкана Везувий. Хоть изначально первооткрыватели преследовали цели далёкие от науки. Кто-то пытался выкопать колодец, а кому-то не давали покоя сокровища древних городов. Но в последние десятилетия появляются новые детали и находки, а также выдвигаются интересные гипотезы.
Везувий - это единственный и наиболее опасный, активный вулкан континентальной части Европы, кратер которого расположен примерно в 16 км от исторического центра Неаполя, одного из административных центров Италии, с населением более трех миллионов человек. Археологические и вулканологические данные свидетельствуют о том, что Везувий имеет склонность к крупным извержениям, с мощными выбросами магмы и массивными пепельными осадками, по крайней мере, каждые 2000 лет. Этот тип извержения называется плинианским. Стоит отметить, что за последние 2 тыс. лет было около 68 извержений Везувия, но все они были не "плинианского" типа. Последнее такое извержение Везувия произошло в 79 г. н.э. и повлияло на обширную территорию, что привело к полному опустошению и тысячам жертв.
Начальная фаза выпадения пемзы, приводимая в движение доминирующими южными и юго-восточными ветрами, была рассеяна на расстоянии около 70 километров. Более поздние пирокластические потоки вулканического пепла и горячих газов, в процессе распада плинианской эрупционной колонны, доходили до 30 километров на северо-запад и запад от Везувия. Эрупционная колонна, или вертикальный скоростной поток лавы из жерла вулкана, при извержениях подобного типа доходит до стратосферы, на высоту более 10 км. На ранней стадии извержения, первые смертельные случаи произошли в Помпеях из-за разрушения кровли и перекрытий от массы пемзы. В ближайшие часы, оставшиеся жители Геркуланума и Помпей, около 4-5 и 20 тыс. человек соответственно, а также люди, проживающие в близлежащих населенных пунктах и виллах, как в античном Оплонти, были застигнуты горячими всплесками от извержения и не смогли быстро эвакуироваться. После чего, всего за несколько часов города Геркуланум, Помпеи и Стабии, расположенные соответственно, в 7, 10 и 16 км от жерла Везувия, были окончательно похоронены под последующими пирокластическими потоками с вулканическими осадками до 20 метров. Хотя после трагедии в Помпеях, жители Геркуланума, ещё несколько часов жили в надежде, что всё это скоро закончится и не знали какой ад, творится в соседнем городе на юго-востоке.
Недавние глобальные извержения показывают, что пирокластические потоки представляют наибольшую угрозу для всего живого и, следовательно, доминирующую опасность в густонаселенных районах. Разбавленный пирокластический поток обычно представляет собой интенсивно горячее, от 200 до 500 °C, облако мелкого пепла, с низким содержанием свободного кислорода, перегретым паром и другими вулканическими газами, движущееся со скоростью от 100 до 300 км/ч. В ближайшей к жерлу части пирокластического потока, температура могла достигать 400-500 °C, а в отдалённых 200-300 °C.
Эти температуры аналогичны тем, что были в 79 году, они поразили сначала Геркуланум, а позже Помпеи, это определено различными методами, включая остаточную намагниченность обломков горных пород, анализ костей до и после экспериментального нагревания и оптический анализ обугленной древесины. В пирокластических потоках тепловое повреждение может быть по меньшей мере столь же важным, как асфиксия, оно приводит к немедленной смерти. В таких условиях выживание, вероятно, будет невозможным, особенно из-за высоких температур ближе к жерлу.
После раскопок 80-90-х годов в пригородном районе Геркуланума были обнаружены останки ещё 300 человек в 12 прибрежных камерах городской набережной, которые были застигнуты первым пирокластическим потоком. Археологический участок Геркуланума расположен у подножия Везувия, примерно в шести километрах от Неаполя. В 1997-1999 годах большая группа, примерно из 80 скелетов жертв извержения Везувия, была извлечена из отложений камер 5, 10, 11 и 12 набережной города. До этого совместные биоархеологические и тафономические исследования скелетов позволили учёным проанализировать взаимодействие тел жертв с вулканическим пеплом. А в сочетании с лабораторными анализами костей, учёные получили новую информацию о воздействии тепла на людей и причинах их гибели. Несмотря на то, что температурные всплески были приняты в качестве основной причины массовой гибели людей, в результате извержения 79 года, существуют некоторые различия в интерпретациях причин смерти в зависимости от расстояния между вулканом и местами, где были найдены жертвы. Было выдвинуто несколько гипотез, связанных со смертью людей в Геркулануме, которые прожили на несколько часов дольше чем люди в Помпеях. Одна из гипотез предполагала, что люди, застигнутые горячей пирокластической волной на пляже, умерли мгновенно, их черепные коробки буквально лопались и мозг взрывался, а внутричерепное пространство заполнялось пеплом. Но люди, укрывшиеся внутри камер, возможно для лодок, умерли мучительной смертью от удушья. Многие исследователи долгое время придерживались гипотезы связанной с удушьем от мелких частиц пепла и нехватки воздуха. По другой гипотезе все, кто находился в Геркулануме погибли сразу от мгновенного испарения жидкости тела, вызванного высокими температурами. В новой работе исследователи как раз и проверяли последнюю гипотезу, высказанную почти 20 лет назад, с использованием высокотехнологичных анализов и экспериментальных методов. Потому как эти результаты очень важны, особенно для города с многомиллионным населением, которое живёт буквально на пороховой бочке. Учитывая ещё и то, что всего через 61 год будет ровно 2000 лет со дня предыдущего извержения Везувия "плинианского" типа.
Исследования тафономических, биоантропологических и вулканологических объектов, а также лабораторные данные в сочетании с результатами экспериментов по нагреву на недавних образцах костной ткани человека показали, что жители Геркуланума погибли мгновенно из-за экстремально высокого всплеска температуры, хотя ранее многие считали, что смерть наступила от удушья при вдыхании пепла. Пьерпаоло Петроне, автор предыдущих и новых исследований, фактически добавил доказательств к своей гипотезе, выдвинутой ещё в конце 90-х, начале 2000-х годов.
В новой работе тщательный осмотр скелетов жертв выявил растрескивание и разрыв сводов черепов и почернение внешней и внутренней пластинки черепной кости, которые связаны с чёрными выделениями из трещин. Такие эффекты, по-видимому, представляют собой совокупный результат прямого воздействия тепла и увеличения внутричерепного давления после испарения жидкости, с последующим разрушением черепа. После чего внутренняя полость черепа замещалась пеплом. Эксперименты показали, что почернение кости происходит при температуре 500 °C. О внезапной смерти свидетельствуют и положение трупов, которые как бы заморожены в прижизненных позициях. Отсутствие движений, связанных с защитными рефлексами и агонией указывает на то, что работа мозга прекратилась в течение времени меньшего чем сознательная реакция.
Также были выявлены атипичные минеральные останки в виде красного налёта на костях, которым также пропитана зола внутри черепа и снаружи. При помощи масс-спектрометрии было определено количество железа и оксидов железа в этом налёте, которое, вероятно, является продуктом разложения гемов железа при термическом воздействии. А это также указывает на быстрое испарение жидкостей из организма и мягких тканей жертв, вызванное воздействием горячего пирокластического потока. Вышеуказанные красные остатки были обнаружены у взрослых, детей и у удивительно хорошо сохранившихся скелетных останков плода. Разложение гемов железа при термическом воздействии хорошо изучена, оно наступает уже при температуре 70-100 °C, а при температуре 400 °C гемы железа разлагаются до безводных оксидов.
В общем, чтобы не перегружать текст медицинскими терминами и подробностями методов и экспериментов, можно сделать вывод, что исследователи предоставили довольно обширные данные, свидетельствующие о быстром испарении жидкости и мягких тканей у жертв из Геркуланума в 79 году н.э., в результате воздействия экстремальных температур. Что добавляет веса к теории авторов исследования, о которой ещё 16 лет назад снимали документальные фильмы. Наиболее наглядными свидетельствами высоких температур является наличие многих железосодержащих неорганических соединений, в том числе нескольких оксидов железа, которые, как ожидается, станут конечным продуктом гема-железа при термическом разложении. Эти данные также подчеркивают необходимость тщательной оценки ключевых биоантропологических и тафономических данных во время археологических исследований, для понимания более полной картины прошлых событий.
Создано на основе исследований:
Petrone P, Pucci P, Vergara A, Amoresano A, Birolo L, Pane F, et al. (2018) A hypothesis of sudden body fluid vaporization in the 79 AD victims of Vesuvius. PLoS ONE 13(9): doi.org/10.1371/journal.pone.0203210
Mastrolorenzo G, Petrone P, Pappalardo L, Guarino FM (2010) Lethal Thermal Impact at Periphery of Pyroclastic Surges: Evidences at Pompeii. PLoS ONE 5(6): doi.org/10.1371/journal.pone.0011127
