ד"ר אבנר איילון מהמכון הגיאולוגי בירושלים הציע בשנת 2003 לרשות העתיקות לבצע בדיקות איזוטופיות לקרבונט הנמצא בפטינה בחריצי כתובת הגלוסקמא לצורך מדידת הערכים האיזוטופיים של החמצן (δ18O) והפחמן (δ13C) , ולהשוות ערכים אלה לערכים אותם הוא מדד במערות נטיפים באזור ירושלים. איילון הניח כי תהליך שקיעת פטינה על גבי גלוסקמאות עתיקות שהיו במערה, זהה לתהליך היווצרות של שקיעת קרבונטים במערות נטיפים, בצורת זקיפים ונטיפים (speleothems).
ד"ר איילון התעלם, או לא הביא בחשבון כתוצאה מחוסר ניסיונו בבדיקת פטינות ועתיקות, מכך שתהליכי היווצרות פטינה על גבי עתיקות שונים במרבית המקרים מתהליכי היווצרות נטיפים (לדוגמא: שקיעת פטינה בנטיפים הינה רציפה על פני מאות שנים, בעוד פטינה על גבי עתיקות יכולה להיווצר באירועים קצרים של ימים ספורים ומשכך לא ניתן להתייחס ל"ממוצעי" טמפרטורה ולממוצעים של הרכבי מים רב-שנתיים לגביה), וכי קיימים מקורות שונים להימצאות קרבונטים על גבי עתיקות, שערכיהם האיזוטופים שונים מאלו של קרבונטים השוקעים במערות נטיפים, במים מטאוריים, בשיווי משקל אטמוספרי, ביניהם קרבונטים שהם:
(א). תוצרי פעילות של מיקרו-אורגניזם (ביו פטינה)
(ב). הידבקות של חלקיקי אבני בניה או פסולת בניה, כגון רסיסי טיח וסיד או נוכחות של אפר אורגני, שנוכחותם אופיינית לקרקעות אתרים עתיקים
(ג). תוצרי מגע החפץ הקדום עם קרבונטים שמקורם בשקיעת אבק הנישא ממרחקים בחריצים או מגע עם סחף אדמה חיצונית או מינרלים החודרים לקרקע המערה
(ד). תוצרי שקיעה של קרבונטים שאינה מתבצעת בשיווי משקל אטמוספרי (למשל בתהליכים קינטיים בקירבה לשריפה או למקור חום גבוה), או תוצרי שקיעה באינה מתבצעת במים מטאוריים (מים תת קרקעיים)
(ה). שיירי חומרי ניקוי או חומרי שימור (המכילים קרבונטים) המשמשים לניקוי או לטיפול מקובל בפריטים עתיקים, על גבי החפץ.
לגבי כתובת הגלוסקמא:
ד"ר איילון לקח דגימות של קרבונט מחריצי 8 מאותיות הכתובת ומדד את הערכים האיזוטופיים של החמצן והפחמן בקרבונטים אלה (דלתא O-18 ודלתא C-13).
· בקרבונטים שנדגמו בחריצי 2 מאותיות הכתובת (באותיות "ח" ו "ע" במילים "אחוי דשוע") נמדדו ערכים של חמצן-18 של 4.65- ו 5.82- פרמיל בהתאמה. ערכים אלה תואמים, אליבא ד"ר איילון, שקיעה טבעית של קרבונט במערה בתוך חריצי האותיות במשך אלפי שנה. משכך, סביר שמקור החומר שנדגם ב-2 אותיות אלה הינו אכן בשקיעה קרבונטית במערה במשך מאות שנים.
· ב-6 האותיות האחרות שנדגמו ע"י ד"ר איילון, נמדדו ערכים של חמצן-18 של 7- ועד 10- פרמיל. איילון הצהיר כי פטינה בעלת ערכים כאלה לא היתה יכולה לשקוע באופן טבעי במערה בהרי יהודה במים מטאוריים (מי תהום) בשיווי משקל אטמוספרי. מכיוון שד"ר איילון לא הביא בחשבון שאפשר ומקורם של ערכים אלה הינו בשרידי חומרי הניקוי בהם טופלה הכתובת, או בקרבונטים אחרים שמקורם איננו בשקיעה של קרבונט במים מטאורים, או ממקור אחר, איילון הסיק באופן שגוי שהפטינה שהוא דגם באותיות אלה הינה פטינה מזויפת.
· אולם, בדיקות איזוטופיות שנעשו לחומרי ניקוי ישראלים מקובלים (דוגמת סאנו ג'אבל) ולחומרי ניקוי דוגמת סודה לשתיה (באוניברסיטת ג'ורג'יה בארה"ב, להזמנת פרופ' האררל וכתב העת ביבליקאל-ארכיאולוג'י ), מצביעים על כך שלחומרי ניקוי ישראלים סטנדרטיים מרכיב קרבונטי בעל ערכים שליליים הדומים לאלה שנמדדו ב-6 מתוך 8 הדגימות שניטלו מתכסית חריצי אותן האותיות.
· יתר על כן: ייצור מלאכותי של פטינה או המסה/השקעה מלאכותית של קרבונט בתוך חריצי האותיות (זיוף פטינה) היתה יוצרת ערכים איזוטופיים זהים או דומים למדי בכל הדגימות ובכל האותיות. ברם, טווח הערכים האיזוטופיים הרחב שנמדד ב-8 הדגימות השונות של קרבונטים שנלקחו מתכסית אותיות הכתובת של הגלוסקמא ע"י ד"ר אבנר איילון, מצביע על כך שהחומר הקרבונטי שנדגם בחריצי הכתובת אינו תוצר של תהליך ייצור פטינה מלאכותי.
בהתבסס על תוצאות המדידות האיזוטופיות שנעשו לקרבונט בחריצי האותיות, ניתן לקבוע כי מקור הערכים שנמדד ב-2 האותיות ("ח" ו"ע" במילים "אחיו של ישוע") הינו קרוב לוודאי בשקיעה טבעית של קרבונט במערה בה היתה הגלוסקמא נתונה מאות שנים, ואילו מקור הקרבונט ב-6 הדגימות האחרות הינו קרוב לוודאי בשיירי חומר הניקוי בהן נוקתה הכתובת או בחומר שימור (קרבונט שהוסף לכתובת לאחר שהגלוסקמא נסדקה והודבקה בטורונטו).
ניסוי שנעשה ע"י ד"ר סטיב דרן (2008) של ניקוי חריצי אותיות בחומרי ניקוי ישראלים מבלי לנגב מיידית את החומר, השאיר שרידי חומרי ניקוי בחריצי הכתובת. מכיוון שמדובר בחומרי ניקוי המכילים גם רכיב קרבונטי בעל ערכים איזוטופיים שלילים של חמצן, מדידת שיירי חומר הניקוי דומה בערכיה לאלו שנמדדו בתכסית כתובת הגלוסקמא.
ד"ר איילון גם הניח (באופן שגוי) כי במידה והוא יימצא כי ערכי הקרבונט על גבי עתיקה כלשהי מצביעים על כך ששקיעת הקרבונט נעשתה בטמפרטורה הגבוהה מכ-18–19 °C מעלות (טמפרטורה שהינה כמעט קבועה בלב מערות נטיפים בהרי יהודה), משמעות הדבר הוא כי מדובר בגיר שנכתש וחומם על מנת להמיס אותו טוב יותר ולהצמיד אותו על פני אבן.
בנוסף, ד"ר איילון וחובריו התעלמו לחלוטין מכך שמרבית העתיקות עוברות בשלב מסוים בהיסטוריה שלהם (לאחר גילוין) ניקוי ו/או שימור ו/או השבחת מראה (כך גם לגבי מרבית הפריטים המצויים בכל המוזיאונים בעולם), פעולות העשויות לשנות את ההרכב האיזוטופי של החומר הקרבונטי הנמדד, ובחוסר התייחסותו לאמור, הוא קבע למעשה (באופן שגוי) בעבודתו שאין להתחשב בכך.
כמעט כל נקודות הנחת היסוד של איילון עליהן בוססה עבודתו ומסקנותיו - נמצאו להיות שגויות:
• מקור הקרבונט (או של מרבית הקרבונט) הנמצא בפטינה על גבי מרבית העתיקות אינו בתהליכי המסה ושקיעה של קרבונט (כפי המקרה של היווצרות נטיפים במערות), אלא כתוצאה מפעילות של מיקרו-אורגניזם (פעילות ביוגנית) בחפץ ו/או כתוצאה מהיצמדות חלקיקי קרבונט הנמצאים בסביבה בה היה החפץ קבור (רסיסי טיח, סיד, גיר, שיש, פסולת בניה, אפר, קרבונטים באבק). משכך, אין להשוות בין הערכים של פטינה על גבי עתיקות שהתגלו בתילים או במערות שחדר אליהן סחף אדמה, לערכי קרבונטים של מערות נטיפים (שהינן אטומות להשפעות הסביבה), כפי שעשו איילון וחובריו.
על גבי עתיקות שמקורם בתילי עתיקות (חורבות ערים קדומות), אנו מוצאים בתדירות רבה מאד שרידי פסולת בניה מאבן קרבונטית קדומה (טיח וסיד), רסיסי אבני גיר ושיש שונים, אפר-אורגני ורסיסי עצמות, וכן שרידי אבני גיר שחוו במהלך ההיסטוריה שלהם אירוע/ים תרמי/ים קיצוני/ם כתוצאה משריפה – ושינו כתוצאה מכך את הרכבם האיזוטופי. קרקעות מסוימות עשירות בקרבונט שמקורו באבק שהגיע ממרחקים ואפשר ולו ערכים השונים מקרקע הסביבה הקרובה.
• פטינה על גבי עתיקות נוצרת במקרים רבים באירועים חד-פעמים באפיזודות קצרות יחסית, שאינם בזמנים קבועים ולא בתהליכי המסה ושקיעה רציפים של קרבונט בשיווי משקל אטמוספרי המתקיימים ברצף על פני מאות ואלפי שנים (כמו במקרה של היווצרות נטיפים וזקיפים במערות). משכך, אין משמעות לממוצעי הטמפרטורה והרכבי המים הרב שנתיים.
במקרה בו היווצרות הפטינה נעשית באירוע בו קיים חום רב (שמקורו לדוגמא בשריפה עזה), התהליך של היווצרות הפטינה הינו קינטי ואינו מתבצע כלל בשיווי משקל.
יתר על כן, בא"י קיימים ימים בהם הטמפרטורה עולה על 40 מעלות והטמפרטורה על פני אבנים בארץ מגיעה בימים חמים אף לכ-50 מעלות ויותר. ישנם שנים (בעיקר עתירות בגשם), או במהלך סופות גשמים, בהן הערכים האיזוטופיים של המים מהם שוקע הקרבונט, הינם של 8-, 9- ואפילו קרוב ל-10- פרמיל. משכך, היווצרות פטינה בתקופות כאלה עשויה לתת ערכים איזוטופים השונים מאלה של קרבונט השוקע באופן רציף במשך מאות ואלפי שנה ואין כל משמעות ל"ממוצע" הטמפרטורה הרב-שנתי ולהרכב האיזוטופי הממוצע הרב-שנתי של מי הגשם ושל המים המטאורים באזור.
- פטינה על גבי עתיקות נוצרת גם כתוצאה מבליית הסלע (במקרה של חפץ העשוי מאבן) ומהשפעת המינרלים בסביבה בה היה החפץ קבור ומשכך היא שונה באפיוניה מקרבונטים של נטיפים.
מקור הטעות הבסיסי של איילון, דהינו השוואת ערכי פטינה של עתיקות לזו של הערכים הנמדדים בנטיפים, בחוסר ניסיונו וחוסר הבנתו הבסיסית בתהליכי היווצרות פטינה על גבי עתיקות
איילון גם יצא מנקודת הנחה שגויה נוספת, כי במידה ועל פי תחשיביו עולה שפטינה שקעה בטמפרטורה הגבוהה מהטמפרטורה הממוצעת בעומק מערות בא"י (טמפרטורה שהינה גם כמעט קבועה, כ-20-25 מעלות על פני כל השנה), משמעות הדבר הינו כי מדובר ב"פטינה לא טבעית" וכי מטרת החימום היתה להגביר את מסיסות הגיר ואת הצמדתו. ברם, חימום גיר דווקא מוריד את מסיסותו כמעט לאפס, ומשכך ברור שאיש לא היה מחמם גיר על מנת להמיס אותו. טעותו זו של איילון הינה טעות בסיסית בכימיה, והינה לכשעצמה שוללת את כל התיאוריה שלו.
אין פלא אפוא שהתיאוריה של איילון לא הוכחה כישימה בבדיקות ארכיאומטריות, ולא אומצה על ידי אף מכון מחקר בעולם בתהליכי בדיקת מקוריות של עתיקות.
