Viikingite päikese kivi: kuidas Islandi špats võis näidata Päikest pilvise ilmaga

1592. aastal uppus Olderny saare lähedal La Manche’i väinas Elizabethi-aegne Inglise sõjalaev ning sajandeid hiljem leiti selle vrakist navigatsioonitsirkli kõrvalt väike kristall [1][2]. Analüüs näitas, et tegemist on Islandi špatsiga, läbipaistva kaltsiidi sordiga, mida paljud teadlased peavad legendaarse viikingite päikese kivi võimalikuks materjaliks [2][3]. See on esimene selline kristall, mis on leitud koos laevaga, kuid viikingite kohta see veel midagi ei tõesta [1].

Mida saaga räägib päikese kivist

Päikese kivi on mainitud ühes vanapõhja saagas, mis on kirja pandud 13. sajandil ja räägib kuningas Olav Pühast [1][2][4]. See lugu Raudulfist (Rauðúlfs þáttr) on säilinud ka Flatey raamatus (Flateyjarbók) [5].

Kuningas Olav külastab talupoeg Raudulfi, kelle poeg Sigurd räägib oma oskusest: ta tunneb Päikese ja Kuu liikumist ning teab päeva ja öö tunde isegi siis, kui taevakehad pole nähtavad [5]. Õhtul on taevas täiesti selge, kuid Sigurd ennustab, et homme sajab lund, mis kuningale tundub ebatõenäoline. Hommikul on ilm pilves ja sajab lund, nagu Sigurd ütles. Kuningas palub vaadata välja, kuid taevas pole kusagil selget kohta. Siis palub ta Sigurdil öelda, kus Päike on, ja Sigurd näitab selle asukohta. Kuningas laseb tuua päikese kivi, tõstab selle üles, näeb, kust kivist kiirgab valgus, ja veendub, et Sigurdil oli õigus [1][5].

Sama oluline on see, mida selles loos ei ole. Tegutsetakse talupoja talus, mitte merel, kivi kasutatakse Sigurdi oskuse kontrollimiseks ning tekstis pole kirjeldatud ei kivi välimust ega seda, kuidas täpselt seda kasutada [5][6]. Teistes keskaja allikates mainitakse päikese kive vaid aardeloendites, mis viitab nende kõrgele väärtusele [6].

Kuidas Islandi špats näitab Päikese suunda

Islandi špats on suur, läbipaistev, värvitu või kergelt toonitud kaltsiidi vorm romboeedrilise kujuga [7]. Algul kirjeldati seda sorti Islandi idarannikul asuvatest vanadest Helgustaðiri kaevandustest pärit proovide põhjal, mis olid tuntud juba 17. sajandil [7]. Kaltsiit ise on kaltsiumkarbonaat kõvadusega vaid 3. See lõhestub siledatel, kaldus tasapindadel ja kihiseb lahjendatud soolhappes [8].

Kaltsiit, mineraal, mille läbipaistvat sorti nimetatakse Islandi špatsiks

1669. aastal avaldas Kopenhaageni ülikooli matemaatika ja meditsiini professor Rasmus Bartholin raamatu “Experimenta crystalli Islandici”, mis on esimene avaldatud uurimus kristallide optikast [9]. Ta kirjeldas, et Islandi špatsi kaudu vaadates on iga ese nähtav kahekordselt. Seda omadust nimetatakse kaksikmurdumiseks [9].

Päikesevalgus muutub atmosfäärist läbides osaliselt polariseerituks ning taeva polariseerituse järgi saab teoreetiliselt määrata Päikese suunda ka siis, kui see on pilvede või udu taga või allpool horisonti [1][10].

Kas teadsite? Mõned putukad määravad Päikese suunda taeva valguse polariseerituse järgi. 1967. aastal pakkus Taani arheoloog välja hüpoteesi, et viikingite navigaatorid võisid udus või pilvede korral kasutada kristalli samal viisil [1][4].

Kuidas seda Islandi špatsiga teha, näitas 2011. aasta novembris avaldatud uuringus Rennes’i ülikooli teadlaste rühm Guy Roparsi juhtimisel [1][10]. Kristalli kaudu on näha kaks kujutist ning kristalli pöörates saab leida asendi, kus mõlemad on võrdselt heledad. Selle asendi järgi määratakse Päikese suund ning teadlased teatasid, et täpsus võib olla mõne kraadi ulatuses isegi hämaras hämaruses [10].

Olderny kristall: mida leiti 1592. aasta vrakist

Laevavaremed leiti 20. sajandi 1970. aastatel Olderny liivarannast, liiva sisse mattununa [1]. Kristalli leidis vrakist Steve Wright Olderny meretrusti (Alderney Maritime Trust) nimel vähem kui meetri kauguselt navigatsioonitsirklist, mistõttu teadlased oletavad, et seda hoiti koos teiste laeva navigatsioonivahenditega [1][2]. 2013. aastal kinnitas Rennes’i ülikooli teadlaste juhitud rühm ajakirjas Proceedings of the Royal Society A, et tegemist on Islandi špatsiga [1][3].

Neli sajandit meres muutis kristalli [1]. Kaltsiumi ja magneesiumi ioonide vahetus mereveega vähendas selle lahustuvust ja muutis selle mehaaniliselt vastupidavamaks, kuid liiv kriimustas pinda ning mõlema protsessi tõttu kaotas kristall läbipaistvuse [3]. Olderny kristalli ennast navigatsiooniks enam kasutada ei saaks [2], kuid sarnase kristalliga saab vaatleja jälgida Päikese suunda isegi siis, kui Päike on kaugel allpool horisonti, täpsusega kuni ±1 kraad [3].

Teadlased pakuvad ka selgituse, miks kristall võis olla 16. sajandi laeval. Magnetkompassi suuri vigu ei mõistetud enne 1600. aastat ning optiline kompass võis anda meremeestele kindla suunaviida [3]. Ajakirjanik Jo Marchant lisab, et kompassinõela võisid mõjutada ka laeva rasked kahurid [1]. Ta rõhutab ka peamist: see, et sellist kristalli võis kasutada navigatsioonis, ei tähenda veel, et seda tegelikult kasutati, ning viikingite kohta Olderny kristall midagi ei ütle [1].

Tõestatud ja hüpotees: mida näitavad katsed

On laialdaselt aktsepteeritud, et viikingid purjetasid üle Põhja-Atlandi valitud laiuskraadi järgi lihtsa päikese kompassiga. See järeldus põhineb Gröönimaal Uunartokis leitud 11. sajandi puidust ketta fragmendil [6][11]. Päikese kivi oleks selles skeemis vajalik siis, kui Päike on pilvede või tiheda udu taga [12].

Ungari teadlase Gábor Horváthi rühm Budapesti ELTE ülikoolis on seda hüpoteesi aastaid testinud. 2011. aastal kogusid nad taeva polariseerituse mõõtmisi Tuneesias, Soomes, Ungaris ja Arktikas [4]. Ilma abivahenditeta olid inimeste oletused pilves taeva fotodel varjatud Päikese asukoha kohta ebatäpsed: oletuste keskmine maksimaalne hajuvus oli 70,7 kraadi [4]. Osaliselt pilvise ilmaga täituvad polarimetrilise navigatsiooni tingimused tavaliselt, kuid täiesti pilvise taeva korral peavad teadlased sellist navigatsiooni ebatõenäoliseks, sest polariseeritus on liiga nõrk [4].

2016. aasta laborikatsetes selgus, et tõelised kaltsiidi kristallid kriimustuste, lisandite ja defektidega pole nii ideaalsed päikese kivid, kui varem arvati, ning kordieriit ja turmaliin võivad olla vähemalt sama head [6]. Arvutused näitasid, et selge taeva korral saab kõigi nende kolme kristalliga määrata põhjasuuna veaga kuni 3 kraadi [6].

2018. aastal simuleeris sama rühm arvutis 1000 kolmenädalast reisi Bergenist Norras Gröönimaale muutliku pilvisusega. Kui navigator määras põhja vähemalt kord kolme tunni jooksul, õnnestusid reisid üllatavalt sageli sõltumata kristalli tüübist, kuid kui kaltsiidiga tehti seda vaid kord kuue tunni jooksul, jõudis kevadisel pööripäeval Gröönimaale vaid 0,9% reisidest [12]. Autorid ise tunnistavad, et edu on ilmselt veidi ülehinnatud, sest mudelis polnud torme ega öist triivi [12].

Olulisim fakt on järgmine: viikingiaegsetest arheoloogilistest paikadest pole leitud ühtegi päikese kivi [2]. Olderny uuringu autorid mainivad siiski kaltsiidi fragmenti, mis on leitud ühest viikingite asulast [2], ning loodavad, et sarnaseid kristalle õnnestub tuvastada viikingilaevade vrakkides, matustes või asulates [3]. Horváthi rühm nimetas seda teooriat 2016. aastal vanaks, kuid endiselt tõestamata [6].

Läti vaade: Grobiņa ja kurši meresõitjad

Skandinaavlased asusid elama ka Kurzemesse. Grobiņā on säilinud arheoloogiline ansambel, mille moodustavad skandinaavia sisserändajate ja kohalike kuršide eelse viikingiaja mälestised: linnamägi koos muistse linnaga ja mitmed kalmistud [13]. Kaevamistel on leitud üle 2000 eseme, sealhulgas 6.–7. sajandi Gotlandi tüüpi kivist steela, ning enamik leide pärineb 7.–9. sajandist [13]. Grobiņat seostatakse sageli Seeburgiga, mida mainitakse Püha Ansgari eluloos, kus räägitakse Rootsi kuningas Olofi sõjaretkest Kuršimaale [13].

Kuršid olid ise osavad meresõitjad: ajalooallikad viitavad, et nad korraldasid röövretki üle Läänemere [13]. Esimesi ulatuslikke väljakaevamisi Grobiņā juhtisid 1929. ja 1930. aastal Rootsi arheoloog Birger Nerman ning alates 2011. aastast kuulub Grobiņa arheoloogiline ansambel Läti riiklikku UNESCO maailmapärandi nimekirja [13]. Grobiņa linnamägi ehk Skābaržkalns ja mitmed kalmistud on vabalt külastatavad ning alates 2019. aastast ühendab linnamäge ühe kalmistuga Ālande jõe pargi loodusrada [13].

Päikese kivi, kaltsiit ja ioliit: miks nimed lähevad segamini

Kui otsite kristallipoest päikese kivi, leiate hoopis teise mineraali. Kaasaegne vääriskivi päikese kivi kuulub põldpahtlite rühma ning selle sära põhjustavad õhukesed, ühes tasapinnas paiknevad plaadikesed: India kivides on need hematiit, Oregoni kivides vask [8][14]. GIA märgib, et nimi “päikese kivi” kirjeldab kivi välimust, mitte keemilist koostist [14]. Põldpahtlite rühma kuuluvad ka labradoriit, kuukivi ja amazoniiit [14]. Viikingite navigatsiooni uuringutes on võimalike päikese kividena mainitud kaltsiiti, kordieriiti, turmaliini ja andalusiiti [6][12].

Poleeritud päikese kivi, põldpahtel säravate mineraalplaatidega

Meie poes on poleeritud päikese kivid 1,5 kuni 2,5 cm, hinnaga alates 2 €. Veendumaks, et kivi on looduslik, võtke 10x luup: looduslikus päikese kivi sees on näha õhukesi, ühes tasapinnas paiknevaid plaadikesi, kuid goldstone on inimese valmistatud klaas, milles on kogu massis väikesed kolmnurksed vaskkristallid [8]. Teisi tunnuseid on kokku võetud artiklis Kuidas ära tunda ehtsat kristalli. Labradoriidi värvimängu saate vaadata labradoriidi kategoorias.

Ioliit on kordieriidi kaubanimi, mis tuleneb kreeka sõnast “ios”, violetne [15]. Sellel on tugev, silmaga nähtav pleokroism: sinakas ioliit võib mõnest vaatenurgast tunduda sinakashall või tumevioletne, kuid teistest täiesti värvitu või kollane [15]. Dihroilise kristallina võib kordieriit toimida polariseerimisfiltrina, mistõttu seda mainitakse võimaliku päikese kivina ning Horváthi rühma katsetes oli see umbes kaks korda usaldusväärsem kui turmaliin [6]. Turmaliinil on samuti tugev pleokroism: kristalli pikkuses vaadates on selle värv sageli palju tumedam [8]. Turmaliini kategooriast leiate nii musta turmaliini kui ka töötlemata roosa ja rohelise turmaliini.

Kaltsiidi kategoorias on värvilised kaltsiidi sordid, näiteks poleeritud meekaltsiit 2 kuni 3 cm hinnaga 9,80 € ja oranži kaltsiidi killud. Keemiliselt on need sama kaltsiumkarbonaat, mis Islandi špats, sama kõvadusega 3, ning nende kohta loe rohkem entsüklopeedia lehelt meekaltsiit [8].

Kuidas hooldada kaltsiiti, päikese kivi ja ioliiti

Kaltsiit on pehme ja tundlik hapete ning kriimustuste suhtes. Kaitske seda vee ja otsese päikese eest [8]. Lõhestustasandite tõttu võib löögi korral nurgad murduda, seega hoidke meekaltsiiti eraldi ja puhastage kuiva, pehme lapiga [8]. Päikese kivi on vastupidavam, kõvadusega 6 kuni 6,5: seda võib lühidalt loputada ja päike ei kahjusta seda [8]. Ioliiti kaitske löökide, kõrge kuumuse ja järskude temperatuurimuutuste eest ning puhastage leige seebiveega, ilma ultraheli ja auruta [8]. Kõigi kivide soovitused on koondatud hooldustabelisse.

Korduma kippuvad küsimused

Mis on viikingite päikese kivi?

Nii nimetatakse kristalli, mida mainitakse 13. sajandil kirja pandud vanapõhja loos Raudulfist: kuningas Olav kontrollis sellega lumisel, pilvisel päeval, kus asub Päike. Teadlased oletavad, et see võis olla polariseeriv kristall, näiteks Islandi špats ehk kaltsiit, kordieriit või turmaliin.

Kas viikingid kasutasid tõesti päikese kivi?

See ei ole tõestatud. Saagas mainitakse päikese kivi ning katsed näitavad, et Islandi špatsiga saab Päikese suunda määrata mõne kraadi täpsusega, kuid viikingiaegsetest arheoloogilistest paikadest pole leitud ühtegi päikese kivi.

Kuidas päikese kivi töötab?

Päikesevalgus muutub atmosfääris osaliselt polariseerituks. Islandi špatsi kaudu on näha kaks kujutist ning kristalli pöörates saab leida asendi, kus mõlemad on võrdselt heledad. Selle järgi saab määrata Päikese suunda ka siis, kui Päike on pilvede taga või allpool horisonti, kuid täiesti pilvise taeva korral on polariseeritus liiga nõrk.

Kas poes müüdav päikese kivi on viikingite päikese kivi?

Ei. Kaasaegne vääriskivi päikese kivi on põldpahtel hematiidi või vase plaatidega ning selle nimi kirjeldab sära. Viikingite navigatsiooni uuringutes mainitakse kaltsiiti, kordieriiti ehk ioliiti, turmaliini ja andalusiiti.

Kust on leitud Islandi špatsi kristall, mida seostatakse navigatsiooniga?

See leiti Olderny lähedal 1592. aastal uppunud Elizabethi-aegse Inglise laeva vrakist, vähem kui meetri kauguselt navigatsioonitsirklist. 2013. aastal kinnitasid teadlased, et tegemist on Islandi špatsiga.

Mis on Islandi špats?

See on suur, läbipaistev kaltsiidi vorm romboeedrilise kujuga. Selle kaudu on iga ese nähtav kahekordselt ning selle kaksikmurdumist kirjeldas 1669. aastal Taani teadlane Rasmus Bartholin.