En dolk, et armbånd og en hodestøtte fra den egyptiske kongen Tutankhamons grav er «helt sikkert» laget av jern fra det ytre rom.

Det samme gjelder en 4500 år gammel dolk fra Tyrkia, et smykke fra Syria, økser fra Kina og flere andre bronsealdergjenstander, konkluderer forskere i en ny studie publisert i tidsskriftet Journal of Archaeological Science.

I studien skriver Albert Jambon, professor i geokjemi, at resultatene «tyder på at det meste eller alt jern fra bronsealderen stammer fra meteoritter.»

Er du skeptisk?

Hvis du er litt skeptisk, er du antagelig ikke den eneste.

En rundspørring til flere bronsealdereksperter viser imidlertid at han trolig har rett.

– Basert på vår nåværende kunnskap fra arkeologiske funn og kjemiske analyser ser ut det til at alle gjenstander av jern fra bronsealderen er laget av meteorittisk jern – altså jern fra rommet, mener Thomas Birch, som er arkeolog og spesialist på produksjon av jern og andre metaller ved Aarhus Universitet.

Meteorittekspert: Det er logisk

Arkeolog Henriette Lyngstrøm, som forsker på tidlig produksjon av jern i Danmark, påpeker at det slett ikke er en ny idé at de sjeldne funnene av jern fra bronsealderen kan stamme fra verdensrommet.

– Det har man diskutert lenge, men i denne studien har de prøvd å analysere det på en ny måte, sier Lyngstrøm, som er førsteamanuensis ved Saxo-instituttet ved Københavns Universitet.

Geofysiker Henning Haack, som i flere tiår har forsket på meteoritter, mener også at den nye studien er overbevisende.

– Vi kjenner massevis av jernmeteoritter, og de fleste av dem er fra forhistorisk tid. Så det er helt opplagt at forfedrene våre har funnet dem i ny og ne og brukt dem til å lage verktøy. Det synes jeg slett ikke er overraskende, sier Haack, som er tilknyttet Mærsk McKinneys Videncenter i Sorø i Danmark samt Maine Mineral and Gem Museum i USA.

Derfor er det ikke jordisk

Bakgrunnen for hele historien er at jern fra vår egen klode ikke er fritt tilgjengelig. Jern sitter bundet sammen med andre grunnstoffer i bergarter som kalles malmer. Derfor må dette jernet utvinnes og bearbeides ved høye temperaturer, før man kan bruke det til våpen, smykker eller andre gjenstander.

Vi vet ikke akkurat når mennesket for første gang ble i stand til å utvinne jern fra vår egen klode. Teknikken begynte for alvor å bli utbredt da bronsealderen ebbet ut og forfedrene våre gikk inn i jernalderen.

– De tidligste direkte bevisene vi har for jernproduksjon, stammer fra en arkeologisk utgraving i Jordan fra omkring 900 f.v.t. Men problemet er at vi kjenner en rekke gjenstander som inneholder jern som er mye eldre, forteller Thomas Birch.

Forfedrene våre har altså brukt jern mange århundrer før vi kan se at de kunne utvinne det fra jernmalm. Derfor oppsto det for noen år siden en teori om at folk brukte jern som kom med meteoritter.

– Det er stor forskjell på å bruke materialet jern og å produsere materialet jern. Det er ganske enkelt å faktisk samle opp jern som har falt ned fra himmelen og banke på det til en kniv. Det er som å finne et stykke flint og bruke det til en øks. Men å produsere metallet krever en mye mer avansert teknikk, sier Henriette Lyngstrøm.

Disse gjenstandene er undersøkt

Flere andre studier av sjeldne jerngjenstander fra bronsealderen har også pekt på at jernet hadde kosmisk opprinnelse. Men den franske forskeren Albert Jambon ville undersøke hvor utbredt bruken av ikke-jordisk jern egentlig var.

I den nye studien har han brukt et bærbart instrument – en såkalt røntgen-fluorescens-spektrometer – til å måle på innholdet av grunnstoffer i noen av jordens eldste arkeologiske funn som inneholder jern.

Analysen hans inkluderer følgende gjenstander:

• En dolk, et armbånd og en hodestøtte fra den berømte egyptiske kongen Tutankhamos grav (1350 f.v.t). I en annen studie fra 2016 konkluderte andre forskere for øvrig også at jernet i dolken kom fra rommet.
• Perler fra Gerzeh i Egypt (om lag 3200 f.v.t)
• En dolk fra Alaca Höyük i Tyrkia (om lag 2500 f.v.t)
• Et smykkevedheng fra Umm el-Marra i Syria (om lag 2300 f.v.t.) og en øks fra Ugarit i Syria (1400 f.v.t)
• Flere økser fra Shang-dynastiet i Kina (1400 f.v.t.)

Nikkel indikerer om jern er fra rommet

Albert Jambon undersøkte hvor høyt innhold jernet hadde av metallene nikkel og kobolt. Det kan fortelle om jernet stammer fra en meteoritt.

– Når store himmellegemer som vår egen planet blir skapt, vil nesten alt nikkel sive inn mot den smeltede jernkjernen. Derfor er det ekstremt sjeldent å finne nikkel på overflaten. Noen meteoritter blir derimot skapt når himmellegemer blir knust. Hvis disse meteorittene består av materiale fra kjernen, inneholder de som regel jern med et høyt innhold av nikkel og kobolt, heter det i en pressemelding om den nye studien fra Det franske nasjonale senteret for vitenskapelig forskning (CNRS).

Ifølge geofysiker og meteorittekspert Henning Haack inneholder jernmeteoritter som regel 5–10 prosent nikkel, men konsentrasjonen av nikkel kan i noen tilfeller være helt opp i 60 prosent.

– Jern fra jorden inneholder som regel ikke nikkel. Derfor er det helt normalt å bruke innholdet av nikkel som en indikator på om noe kommer fra jorden eller fra jernmeteoritter, forklarer Henning Haack.

Ikke 100 prosent sikker metode

I pressemeldingen fra det franske CNRS heter det at man på bakgrunn av de nye analysene nå helt kan avvise «visse teorier» og «spekulasjoner» om at jern fra bronsealderen kan stamme fra vår egen planet.

Det er kanskje en liten overdrivelse. Metoden i den nye studien kan ikke med 100 prosent sikkerhet utelukke at jerngjenstandene kan ha jordisk opprinnelse, skriver meteorittforsker Martin Bizzarro i en e-post.

– Den eneste måten man med sikkerhet kan vite om metallet er ikke-jordisk, er en isotopanalyse av grunnstoffer som nikkel. Det har de ikke gjort, påpeker Bizzarro, som er professor og seksjonsleder ved Statens Naturhistoriske Museum under Københavns Universitet.

En isotopanalyse ser på hvordan de enkelte grunnstoffene er bygget opp (hvilke isotoper de enkelte grunnstoffene inneholder). Analysen i den nye studien ser derimot «bare» på hvor stor konsentrasjonen av de tre grunnstoffene – jern, nikkel og kobolt – er i forhold til hverandre.

Merkelig hvis de ikke er fra rommet

Den britiske meteorittforskeren Tim Elliot, som er professor ved University of Bristol, er enig i at en isotopanalyse ville gi et mer sikkert svar. Men han påpeker at slike analyser vil kreve en prøve av verdifulle, gamle gjenstander.

– Det fine ved metoden i studien er at den ikke er destruktiv. Og gjenstandene i studien har en karakteristisk sammensetning, så for meg virker det plausibelt at de stammer fra meteoritter, sier Elliot, som får støtte av den tyske meteorittforskeren Addi Bischoff.

– Den store mengden nikkel tyder på ikke-jordisk opprinnelse, skriver Bischoff, som er professor ved institutt for planetstudier ved Universitetet i Münster.

I den nye studien har den franske forskeren Albert Jambon sammenlignet hvert enkelt de kjemiske fingeravtrykket til ulike bronsealdergenstander – altså konsentrasjonen av jern, nikkel og kobolt – med de kjemiske fingeravtrykkene på kjente forekomster av jern fra jorden.

– Han kan ikke finne forekomster av jern fra jorden som matcher, mens jern fra meteoritter passer fint, sier Henning Haack.

– Man kan selvfølgelig ikke utelukke at jerngjenstandene kan stamme fra en eller annen obskur forekomst av jern et sted på kloden, som vi ikke kjenner eksistensen av i dag. Men når vi har tusenvis av jernmeteoritter som er falt ned på jorden, virker det mye mer sannsynlig at jernet stammer fra meteoritter enn fra en ukjent, eksotisk jernkilde på jorden. 

Indianere og inuitter brukte jern fra rommet

Jernmeteoritter utgjør ifølge Haack bare omkring seks prosent av de meteorittene som dumper ned på planeten vår. Men sammenlignet med andre typer meteoritter av stein, er de lettere å få øye på når man finner dem på bakken, forklarer Haack.

– De ser ut som rustent jern. Noen av dem veier flere tonn, så er massevis av råstoff for å lage dolker eller andre verktøy. De kan godt ha ligget på bakken i flere tusen år når de blir funnet i bronsealderen. Man har antagelig ikke visst hva det var, men man har nok bare konstatert at materialet var nyttig til å lage redskaper av, sier Haack.

En ny studie har også vist at indianerstammer som levde i Nord-Amerika for mer enn 2000 år siden, lagde perler av en meteoritt som falt ned i Minnesota. På Grønland finnes også et kjent eksempel på at inuitter utnyttet materiale fra en stor meteoritt som falt ned ved Kapp York i det nordvestlige Grønland, kanskje for omkring 10 000 år siden.

– De brukte jernet til å lage kniver og harpuner. Jernmeteorittene lå som store steinblokker der oppe, og man kunne hamre løs mindre stykker med store steiner. Så man kunne relativt lett og uten oppvarming få et fint knivblad som kunne settes inn i et beinskaft. Så derfor hadde inuittene jernkniver lenge før europeerne begynte å handle jern med dem i stor stil, sier arkeolog Jens Fog Jensen, som er postdoktor ved Statens Naturhistoriske Museum under Københavns Universitet og har studert inuittenes bruk av meteorittjern.

Når fikk vi jordisk jern?

Det store spørsmålet blant arkeologer er altså ikke om forfedrene våre har brukt jern fra rommet. Det er snarere hvor og når vi ble i stand til å bruke jern fra vår egen planet.

– Arkeologer har lenge vært på jakt etter opprinnelsen av jernproduksjon, og vi er fortsatt på jakt etter den. Noen av de tidligste jerngjenstandene som er laget av utvunnet jern – altså jern produsert i en ovn – er datert til omkring år 1200 f.v.t. og kommer fra Vest-Afrika, forteller Thomas Birch.

Noenlunde samtidig er det funnet jern fra halvøya Anatolia i Tyrkia og fra Kaukasus, så en mulig teori er ifølge Thomas Birch at teknikken til å produsere jern kanskje har oppstått flere steder på kloden uavhengig av hverandre.

Slik utvant man jern

I Nord-Europa foregikk den tidlige produksjonen av jern ved at jernmalmen ble oppvarmet i ovner, slik at man kunne hente ut det rene jernet, forklarer Henriette Lyngstrøm.

– Når man varmer opp jernmalm, vil det flyte ut slagg, akkurat som lava som flyter ut fra en vulkan. Slagg består primært av silikater – det er sand, grus og annet materiale som flyter fra det faste jernet. Men jern smelter først ved 1536 grader, det blir værende som en fast klump i ovnen, sier Lyngstrøm, som legger til at slagg fortsatt kan finnes i dag og gi oss beviser på den tidlige produksjonen av jern.

– Et viktig poeng er den tidlige jernutvinningen i Nord-Europa ikke kunne smelte jernet. I jernalder, vikingtid og middelalder kunne man bare hamre og bearbeide en hard klump av jern. Det er først mye senere man blir i stand til å smelte jernet og støpe med det, legger hun til.

Mens man altså ikke kunne smelte jern i bronsealderen, mestret bronsealdermennesket derimot å smelte og støpe bronse i stor stil. Tinn og kobber har nemlig et mye lavere smeltepunkt enn jern, og derfor er det lettere å bearbeide, forklarer Lyngstrøm.

Tidligste danske jernfunn?

I Danmark skjer overgangen fra bronsealder til jernalder først i år 500 f.v.t. – flere hundre år senere enn i de første jernproduserende landene.

– Vi har noen funn av jern fra danske bronsealderkulturer, men det har vært gjenstander som man har handlet og kjøpt fra Sentral-Europa. Vi må helt fram til år 500 f.v.t. før vi har funnet slagg fra de tidligste jernutvinningsovnene her, forteller Lyngstrøm, som legger til at det første danske jernet sannsynligvis ble utvunnet av myrmalm fra Midt-Jylland.

Henriette Lyngstrøm og metallurg Arne Jouttijärvi har imidlertid nettopp analysert de tidligste danske funnene fra omkring år 1000 f.v.t. og oppdaget at det slett ikke er jern.

– Vi har ikke publisert resultatene våre enda, så jeg kan ikke gå ut med så mange detaljer enda. Men det viser seg at det ikke er snakk om jern, men kobber, sier Lyngstrøm.

Hun lover å følge opp med flere detaljer når de nye resultatene blir publisert.

Referanser:

A. Jambon: «Bronze Age iron: Meteoritic or not? A chemical strategy», 2017, Journal of Archaeological Science, doi.org/10.1016/j.jas.2017.09.008 Sammendrag

«Bronze Age artifacts used meteoric iron», pressemelding CNRS, 2017

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.