Az urániumizotóp is tévedhet

A geológiai kormeghatározáshoz a kutatók leggyakrabban a kőzetekben levő radioaktív izotópok arányát veszik alapul. Ez az abszolút kormeghatározás; a relatív pedig az egyes kőzetek egymáshoz viszonyított korából indul ki, amit többnyire a bennük levő ősmaradványok korából következtetnek ki.

Nos, amint ez nemrégiben kiderült, az abszolút sem egészen abszolút, vagyis előfordulhatnak elég súlyos pontatlanságok, ezek pedig komoly félreértésekhez vezetnek. Amint a New Scientist beszámolójából megtudhatjuk, most éppen a szamárium egyik izotópjáról derült ki, hogy az eddig gondoltnál sokkal gyorsabban bomlik le, az uránium különféle izotópjairól pedig pár éve az derült ki, hogy a földi kőzetekben nem mindig jelennek meg ugyanabban a relatív mennyiségben. A földtörténet során számtalan kritikus esemény zajlott le: aszteroidabecsapódásoktól kezdve a gyors klímaváltozásokon át a tömeges kihalásokig, úgyhogy egyáltalán nem mindegy annak viszonylag pontos ismerete, mi mikor történt, és főleg mi volt előbb, és mi utóbb. Csak így lehet helyesen következtetni az okokra és okozatokra. Bizonyos izotópok – a felezési idejük miatt – csak bizonyos időintervallumokban alkalmazhatók kormeghatározásra. A kutatók egyik „kedvence”, a szamárium 146-os izotópja például a Naprendszer korai szakaszában történt események datálására használatos, arra az időszakra, amikor a Föld kérge elkezdett differenciálódni, elkülönülni a köpenytől, a Hold magmaóceánjai pedig megszilárdultak. A szamáriumon kívül ugyanis nincs túl sok más földtani kronométer erre az időablakra. A kutatók az utóbbi 60 évben négyszer mérték meg a szamárium-146 felezési idejét – és mind a négy alkalommal egymástól eltérő adatokat kaptak! Még a két legutóbbi mérési eredmény állt a legközelebb egymáshoz: 103 millió plusz-mínusz 5 millió éves felezési idővel. Michael Paul, a jeruzsálemi Héber Egyetem kutatója azonban úgy gondolta, hogy ezzel a számmal sincs minden rendben.

Ezért részecskegyorsító tömegspektrometriai módszert használtak, melynél a legkisebbnek vélik a mérési hiba lehetőségét. A felezési időre eredményként 68 millió évet kaptak, vagyis nagyjából 30 százalékkal kevesebbet, mint amit az eddigi mérések kiadtak. Ez pedig már a geológiában is igen nagy különbség, pedig a kívülálló úgy gondolhatja, hogy ha ezek a geológusok csak úgy dobálóznak ide-oda tízmillió évekkel, hát nem mindegy – hiszen a Föld 4,5 milliárd éves történetét véve ez úgysem sokat számít. De bizony számít. Azt jelenti, hogy minden esemény, melynek korát eddig a szamárium 146-ra alapozták, több tízmillió évvel korábban történt meg.

És ez még nem minden! A Föld legidősebb kőzeteinek kormeghatározásához nagyon gyakran használják az uránium különféle izotópjait is, melyek ólomizotópokká bomlanak le. Néhány évvel ezelőttig a geokémikusok abban a hiszemben dolgoztak, hogy az U-238-nak az U-235-höz való aránya minden kőzetben állandó, így a kőzetek kormeghatározásához csak az egyes ólomizotópok arányát kellett megmérniük. Joe Hiess, a Brit Geológiai Szolgálat kutatója és munkatársai nemrégiben nagyszabású és igen pontos vizsgálatokat végeztek a világ 45 pontjáról származó cirkonmintán az U-izotóp-arányok megállapítására. A nagyon ősi kőzetek kormeghatározására a cirkont tartják a legalkalmasabbnak, többek között azért, mert ez az ásvány szilárdult meg a legelsők között az ősi Földön, és rendkívül jól bírja a strapát; több milliárd éves kőzetekben is előfordul. Hiessék rendkívül pontos méréseiből az derült ki, hogy bár a minták többségénél nem tapasztaltak eltéréseket, ám néhány meteoritban és az ősi óceánokban képződött bizonyos kőzetekben a két említett urániumizotóp aránya meglehetősen eltérő. Az erre a módszerre alapuló kormeghatározás tehát immár egyáltalán nem tekinthető teljesen megbízhatónak. „Ezt senki nem hitte volna még öt évvel ezelőtt” – reagált a hírre az egyik szakember. A brit kutatócsoport ugyan megállapított egy átlagszámot, de ami a legősibb kőzeteket illeti, lényeges korrekcióra van szükség. Amit évekkel ezelőtt 4,4 milliárd évesnek határoztak meg, az valójában kb. 700 ezer évvel fiatalabb. Ez azt jelenti, hogy mostantól minden kormeghatározásra szánt kőzetmintánál meg kell mérni az egyes urániumizotópok arányát is, ugyanúgy, ahogy ezt eddig csak az ólomizotópok esetében tették meg. Mindez segít helyes sorrendbe állítani az eseményeket, hiszen nem mindegy, hogy egy tömeges kihalás például egy nagyobb tömegű meteorit (üstökös vagy kisbolygó) becsapódása előtt vagy után történt.

 

Az ősi kőzetek kormeghatározásának legfontosabb eszköze, a cirkon nevű ásvány, mert ez szilárdult meg a legelsők között a Földön
Az ősi kőzetek kormeghatározásának legfontosabb eszköze, a cirkon nevű ásvány, mert ez szilárdult meg a legelsők között a Földön
Top cikkek
Érdemes elolvasni
Vélemény
NOL Piactér

Tisztelt Olvasó!

A nol.hu a továbbiakban archívumként működik, a tartalma nem frissül, és az egyes írások nem kommentelhetőek.

Mediaworks Hungary Zrt.