Pueblo-folket skapade helleristningar i Mesa Verde-regionen i sydvästra USA för ungefär 800 år sedan för att markera solens position på årets längsta och kortaste dagar, säger arkeologer nu.
Paneler av forntida bergskonst, kallad petroglyfer, på canyonväggar i regionen visar komplexa interaktioner mellan solljus och skuggor. Dessa interaktioner kan ses på dagarna runt vinter- och sommarsolståndet, när solen når sina sydligaste respektive nordligaste punkter, och, i mindre utsträckning, runt jämvikt - de "lika nätter" - på våren och hösten, sade forskarna.
Ristningarna visar scener som visar traditionerna för samtida Hopifolk - ättlingar till förfädernas puebloans som bodde i delar av sydväst fram till 1200-talet. Traditionerna beskriver viktiga ritualer på säsongspunkter i den årliga solkalendern som är bunden till jordbruksaktiviteter, som plantering och skörd.
Hällristningarna "förmodligen markerade de specifika årstiderna", berättade arkeolog Radek Palonkaof Jagiellonian University i Krakow, Polen, Live Science. "Det var inte bara för att observera fenomenen."
Sedan 2011 har Palonka ledat forskare från sitt universitet i utredningar av antika platser runt Castle Rock Pueblo som är från början av 1200-talet. Deras forskning är ett av endast ett fåtal europeiska arkeologiska projekt i regionen.
Castle Rock Pueblo är nu en del av Canyon of the Ancients National Monument, nära Colorado gräns till Utah och cirka 32 mil väster om Mesa Verde nationalpark.
Arkeologiska undersökningar
Etnografiska studier under 1800-talet antydde att helleristningar i området kan ha använts som solkalendrar, men Palonkas team är först med att verifiera och dokumentera fenomenen.
"Vi använde mycket ny teknik, som laserskanning och fotogrammetri," en metod som använder detaljerade fotografier för att skapa en karta eller 3D-modell av en plats eller objekt, sade han. "Så vi kunde se fler saker på klipporna än det är möjligt att bara se med blotta ögat."
På en av de hittills undersökta platserna snidas petroglyferna på en plan, södra racing stenmur som är skuggad av en överhängande sten. De består av tre snidade spiraler och mindre element, inklusive rektanglar, spår och hål.
Vid tidpunkten för solnedgången på dagar nära midwinter-solstice, som händer runt 22 december varje år, kan mönster av solljus och skugga se sig röra sig genom spiralerna, spåren och andra delar av petroglyferna, sade Palonka.
Fenomenet är också synligt runt våren och hösten jämvikt, runt 20 mars och 22 september varje år, men det förekommer inte vid andra tider på året.
Liknande petroglyfer på en annan Puebloan-plats i förfäder, i Sand Canyon i närheten, tänds endast av solljus på sena morgnar och tidigt på eftermiddagen runt sommarsolståndet, sade han.
Observationerna gjordes av arkeologer och studenter från Polen, mestadels under de varmare månaderna, och under hela året av frivilliga för administrationen av Canyon of the Ancients National Monument. Teamet har också upptäckt flera paneler av Pueblo rock art som tidigare var okända för forskare, sade Palonka.
Pueblo-folk
Namnet Pueblo - som betyder "by" på spanska - gavs av spanska kolonister till flera indianer som bodde i det amerikanska sydväst.
Till skillnad från många nomadiska indianer bodde Pueblo-folket i stora byggnadskomplex som de byggde av adobe och sten.
I Mesa Verde-regionen och på andra håll representeras de forntida byarna i förfädernas puebloans av sofistikerade "klippbostäder" i kanjonens sidor och under stenöverhäng. Men byggnaderna finns också på dalgolv, till exempel i Chaco Canyon i New Mexico.
Många forntida monument över hela världen visar tecken på att de åtminstone delvis har använts för att markera årliga händelser i solkalendern, såsom midwinter och midsommarsolhistorier.
Vikten av solsolar finns också i flera indianers traditioner. "Detta samarbete med infödda människor, i detta fall Hopi-människor från Arizona, är verkligen viktigt." Sa Palonka.
Palonka har bland annat lärt sig att spiralsymbolen, sett i många av helleristningarna relaterade till solstice och jämvikt, ofta var ett symbol för solen eller himlen - men inte alltid.
Symbolen kan också ha andra betydelser - inklusive vatten, fysisk migration eller andlig migration - som att flytta mellan den fysiska världen och en mytisk eller spirituell värld, sade han.
