Kiedy paleontolog Mary Schweitzer znalazła miękką tkankę w skamielinie reksaura Tyrannosaurus, jej odkrycie zrodziło oczywiste pytanie — jak tkanka mogła przetrwać tak długo? Kość miała 68 milionów lat, a konwencjonalna wiedza na temat skamieniałości głosi, że wszystkie tkanki miękkie, od krwi po mózg, ulegają rozkładowi. Tylko twarde części, takie jak kości i zęby, mogą stać się skamieniałościami. Ale dla niektórych ludzi odkrycie to wywołało inne pytanie. Skąd naukowcy wiedzą, że kości mają naprawdę 68 milionów lat?
Dzisiejsza wiedza na temat wieku skamieniałości pochodzi głównie z datowania radiometrycznego, znanego również jako datowanie radioaktywne. Datowanie radiometryczne opiera się na właściwościach izotopów. Są to pierwiastki chemiczne, takie jak węgiel lub uran, które są identyczne z wyjątkiem jednej kluczowej cechy — liczby neutronów w ich jądrach.
Reklama
Atomy mogą mieć równą liczbę protonów i neutronów. Jeśli jednak neutronów jest za dużo lub za mało, atom jest niestabilny i zrzuca cząsteczki, dopóki jego jądro nie osiągnie stanu stabilnego. Pomyśl o jądrze jak o piramidzie z klocków. Jeśli spróbujesz dodać dodatkowe klocki do bocznych ścian piramidy, mogą one pozostać na miejscu przez jakiś czas, ale w końcu się rozsypią. To samo dzieje się, jeśli zabierzesz klocek z jednego z boków piramidy, przez co reszta stanie się niestabilna. W końcu niektóre z bloków mogą odpaść, pozostawiając mniejszą, bardziej stabilną strukturę.
Wynik jest jak radioaktywny zegar, który tyka, gdy niestabilne izotopy rozpadają się na stabilne. Nie możesz przewidzieć, kiedy konkretny niestabilny atom, rodzic, rozpadnie się na stabilny atom, córkę. Ale można przewidzieć, jak długo potrwa rozpad dużej grupy atomów. Czas połowicznego rozpadu pierwiastka to ilość czasu, jaką potrzebuje połowa atomów macierzystych w próbce, aby stać się córkami.
Aby odczytać czas na tym radioaktywnym zegarze, naukowcy używają urządzenia zwanego spektrometrem masowym do pomiaru liczby atomów macierzystych i macierzystych. Stosunek rodziców do córek może powiedzieć badaczowi, jak stary jest dany okaz. Im więcej jest izotopów macierzystych — i im mniej izotopów pochodnych — tym młodsza jest próbka. Okres połowicznego rozpadu mierzonego izotopu określa jego przydatność do datowania bardzo starych próbek. Kiedy wszystkie izotopy macierzyste staną się córkami, nie ma już podstaw do porównania dwóch izotopów. Naukowcy nie są w stanie stwierdzić, czy zegar zatrzymał się kilka dni czy miliony lat temu. Oznacza to, że izotopy o krótkim okresie połowicznego rozpadu nie nadają się do datowania kości dinozaurów.
Krótki okres połowicznego rozpadu to tylko część problemu przy datowaniu kości dinozaurów – badacze muszą również znaleźć wystarczającą liczbę atomów rodzica i córki do pomiaru. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, co jest potrzebne do datowania skamieniałości i co ma z tym wspólnego pył wulkaniczny.
Reklama