Nova tecnologia desenvolvida por cientistas da Universidade de Tel Aviv permite aos arqueólogos “radiografar" a terra sem escavar

Uma nova tecnologia, anunciada na segunda-feira por uma equipe de cientistas da Universidade de Tel Aviv, revela o que está oculto no subsolo de maneira semelhante a um raio-X na terra.

Os pesquisadores demonstraram o novo método na Cidade de David, onde o sistema de imagem subterrânea detectou, com sucesso, cavidades subterrâneas já conhecidas pelos arqueólogos, juntamente com outras, até então, desconhecidas.

“Foi muito interessante, uma indicação clara de que o sistema funciona”, disse o professor Oded Lipschits, do Departamento de Arqueologia e Culturas do Antigo Oriente Próximo Jacob M. Alkow, da Universidade de Tel Aviv, segundo o Times of Israel. “Agora, podemos avançar e aperfeiçoar a técnica.”

Lipschits explicou: “Estruturas acima do solo são relativamente fáceis de escavar, mas não há métodos eficazes de se conduzir pesquisas abrangentes de espaços subterrâneos sob a rocha. Se, por acaso, encontrarmos uma cavidade durante a escavação, podemos explorá-la, mas não temos como localizar esses espaços previamente. Agora, pela primeira vez, temos um método que nos permite ver o subsolo antes mesmo de pegarmos em uma pá.”

A equipe de pesquisa, liderada pelo Prof. Erez Etzion, da Escola de Física e Astronomia Raymond e Beverly Sackler, descreve a tecnologia como um “novo sistema de imagem subterrânea que utiliza múons de raios cósmicos para explorar o ambiente subterrâneo”.

Os cientistas publicaram seu trabalho no Journal of Applied Physics [Jornal de Física Aplicada], anunciando o novo sistema de detecção baseado em múons, descritos como “partículas subatômicas fundamentais” pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos. A explicação do DOE prossegue, afirmando que os múons são “os blocos de construção mais básicos do universo, conforme descrito no Modelo Padrão da física de partículas”, semelhantes aos elétrons, mas com peso mais de 207 vezes maior.

Ao apresentar o sistema de varredura baseado em múons, a publicação explica: “O método explora o fato de que os múons perdem energia à medida que viajam através da matéria, com atenuação dependendo da densidade integrada ao longo de seu caminho. Ao rastrear as trajetórias dos múons por meio de um detector multicamadas baseado em cintilador, reconstruímos as distribuições de fluxo angular e inferimos variações na densidade da sobrecarga.”

Em termos mais simples, Lipschits disse ao Times de Israel: “Todos os sítios arqueológicos são como queijo suíço”. Ele continuou: “Das pirâmides do Egito às cidades maias da América do Sul e, claro, aqui em Israel, os antigos habitantes esculpiram espaços subterrâneos para sistemas de água, armazenamento agrícola e muito mais”, explicando que, no passado, eles só encontravam essas cavidades por acaso.

“Com essa pesquisa, nós nos propusemos a desenvolver um método simples e de baixo custo para produzir um mapa 3D do que está abaixo do leito rochoso – usando, também, inteligência artificial – para que os arqueólogos cheguem a um sítio já conhecendo o layout subterrâneo e decidam onde escavar com base nisso”, acrescentou.

De acordo com Lipschits, Israel tem muitas cavidades desse tipo em função das grandes áreas de terra que contêm uma camada de calcário duro com uma camada mais macia de giz por baixo, que pode ser facilmente esculpida para criar sistemas de água, armazenamento e até mesmo áreas de habitação. Estas podem ser detetadas à medida que os múons viajam por meio dos espaços.

“Os múons atingem o solo a uma velocidade constante e conhecida”, explicou o Prof. Erez Etzion em um comunicado da universidade. “Diferentemente dos elétrons, que param após apenas alguns centímetros de solo, os múons perdem energia lentamente e alguns penetram profundamente na Terra – chegando a atingir profundidades de até 100 metros. Se colocarmos detectores de múons no subsolo e medirmos o ambiente em redor, podemos identificar espaços vazios onde a perda de energia é insignificante.”

Etzion comparou o sistema de imagem subterrânea a um raio-X, dizendo: “Nós lançamos um feixe de raio-X através do corpo e colocamos uma câmera do outro lado par captarmos imagens dos ossos e das articulações, os quais bloqueiam o feixe mais do que, por exemplo, a gordura ou a carne.” 

Ele acrescentou: “Aqui, os múons são o feixe de raio-X; o nosso detector é a câmera e os sistemas subterrâneos são o corpo humano.”

Embora versões mais primitivas da tecnologia tenham sido usadas desde a década de 1960 para explorar as pirâmides no Egito, o novo sistema, agora, será usado para explorar outros locais em Israel.

“Estamos planejando um estudo de caso em Tel Azekah”, disse Liphshitz, “porque sabemos que há um grande reservatório de água lá e queremos ver o que os detectores de raios cósmicos podem revelar. Depois, vamos escavar o local e comparar as descobertas.”