古生物学者のメアリー・シュバイツァー氏がティラノサウルスの化石の中に軟組織を発見したとき、その軟組織がなぜそんなに長く生き延びることができたのかという疑問が生まれました。 この骨は6,800万年前のもので、従来の化石化の常識では、血液や脳などの軟組織はすべて分解されてしまいます。 化石になるのは、骨や歯などの硬い部分だけです。 しかし、一部の人々にとっては、この発見は別の疑問を引き起こした。
現在、化石の年代を知るためには、主に放射性物質を用いた年代測定が行われています(放射性年代測定とも呼ばれます)。 放射性物質による年代測定は、同位体の性質を利用しています。
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原子は、陽子と中性子の数が同じである場合があります。 しかし、中性子の数が多すぎたり少なすぎたりすると、原子は不安定になり、原子核が安定した状態になるまで粒子が脱落していきます。 原子核は積み木のピラミッドのようなものです。 ピラミッドの側面にブロックを追加しようとすると、しばらくは動かないかもしれませんが、やがて落ちてしまいます。 同じように、ピラミッドの側面の1つからブロックを取り去ると、残りの部分が不安定になります。
この結果は、不安定な同位体が安定した同位体に崩壊することで時を刻む、放射性時計のようなものです。 特定の不安定な原子(親)がいつ安定した原子(娘)に崩壊するかを予測することはできません。 しかし、大規模な原子群が崩壊するまでの時間を予測することはできます。
この放射性時計の時間を読み取るために、科学者たちは質量分析計と呼ばれる装置を使って親原子と娘原子の数を測定します。
この放射性時計の時間を読み取るには、質量分析計という装置を使って親原子と娘原子の数を測定します。 親原子の数が多く、娘原子の数が少ないほど、その試料は若いということになります。 測定する同位体の半減期によって、非常に古い試料の年代測定にどれだけ役立つかが決まります。 親がすべて娘になってしまうと、2つの同位体を比較する根拠がなくなってしまう。 時計が止まったのが数日前なのか、それとも何百万年も前なのか、科学者にはわからないのである。
恐竜の骨の年代測定には、半減期の短さは問題の一部に過ぎません。
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化石の年代測定には何が必要なのか、火山灰はそれにどのような関係があるのかを見てみましょう。