Có niên đại khoảng 2.200 năm, hang động này đã được các nhà khảo cổ thuộc trường Đại học Salento phát hiện vào năm 2011 ở thành phố Hierapolis cổ đại (nay thuộc Thổ Nhĩ Kỳ). Trong quá khứ, nơi đây đã từng diễn ra các nghi lễ hiến tế động vật.
Theo ghi chép về những nghi thức hiến tế động vật của nhà sử học Hy Lạp Strabo: “Khán giả ngồi trên những khán đài cao ở đấu trường xây dựng xung quanh hang động, họ quan sát các thầy tế dẫn những con bò tót hướng về hang động được coi là ‘cổng địa ngục’. Tại cánh cổng này, làn khói kỳ lạ tỏa ra khiến con vật chết ngay tại chỗ.”
Strabo còn tự mình thử nghiệm bằng cách ném những con chim sẻ về phía cánh cổng và chúng đã trút hơi thở cuối cùng rồi chết ngay tại chỗ.
Tàn tích của "cổng địa ngục".
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành đo lượng khí độc carbon dioxide (CO2) tại khu vực đấu trường, cửa hang động và bên trong hang tại nhiều khung giờ khác nhau và nhận thấy khí CO2 đã tạo thành một "hồ" khí độc có độ cao hơn 40 cm so với sàn của đấu trường.
Đây chính là manh mối chỉ dẫn cho các nhà khảo cổ học tìm thấy hang động chết chóc này. Một báo cáo vào năm 2018 của nhà núi lửa học Hardy Pfanz - thuộc trường Đại học Duisburg-Essen (Đức) đã xác định thủ phạm giết chết những con vật trong nghi thức làm lễ hiến tế của người dân La Mã cổ đại chính là khí độc bắt nguồn từ hoạt động núi lửa ngầm trong lòng đất.
Vào ban ngày, khi mặt trời lên cao, khí CO2 bị ánh nắng mặt trời phân tách. Khi bình minh lên, đây là thời điểm nguy hiểm nhất vì khí carbon dioxide đã tích tụ trong một đêm, nồng độ khi đó có thể đạt tới 50% ở đáy hồ khí sát mặt sàn đấu trường, lên đến 35% ở độ cao 10 cm. Đến độ cao 40 cm thì nồng độ bắt đầu giảm nhiều.
Trong hang động, nồng độ khí CO2 luôn dao động trong khoảng 86 – 91% vì gió và mặt trời không lùa vào bên trong được. Vậy nên bất cứ sinh vật nào vào trong, đều sẽ chết ngay tức khắc.
Trong các nghi lễ hiến tế động vật thời xưa, các thầy tế sẽ dẫn những con bò được chọn lựa cẩn thận để hiến dâng lên thần Pluto – người cai quản địa ngục trong thần thoại La Mã. Các thầy tế có chiều cao đủ để tránh được khí độc còn những con vật thấp hơn thì không.
Hiện nay, các nhà khoa học vẫn đang nghiên cứu kỹ hơn về ‘cổng địa ngục’ chết chóc này.