https://bodybydarwin.com
Slider Image

בוץ זה עשוי לחולל מהפכה כיצד מדענים חוקרים את העבר

2022

מדידות רדיו-פחמניות חדשות מתחת לקרקעית האגם של אגם יפני עשויות להיות אחד הכלים המועילים ביותר עבור היסטוריונים טבעיים במשך עשרות שנים. עם התיעוד החדש הזה, ארכיאולוגים יכלו לתפור את העיתוי המדויק של מותו של הניאנדרטל. או אנתרופולוגים יכולים לקבוע בדיוק מתי בני האדם מתפשטים לאירופה. או שמא מדעני האקלים יכלו להבין טוב יותר את עידן הקרח האחרון, ומה התנאים האקלימטולוגיים שהובילו לנסיגת הקרחונים.

דגימות ליבה מאגם סויגטסו, רובם בלתי מעורערים, אותם מדענים מנסים להשיג ולחקור כמעט 20 שנה, מצמצמות את אחד הכלים הטובים ביותר להבנת 50, 000 השנים האחרונות בכדור הארץ, במילים אחרות. "אין זה מוגזם לומר שללא יכולת זו, תחומים כמו אנתרופולוגיה, ארכיאולוגיה ופליוקלימטולוגיה לא היו קיימים כפי שאנו מכירים אותם, אמר ג'סי סמית ', עורך בכיר בכתב העת Science המפרסם את העיתון היום.

כדי להבין מדוע זה עוזר להבין כיצד פועל היכרויות רדיואקטיביות.

תיארוך פחמן משתמש בירידה הצפויה והבלתי משתנה של איזוטופ רדיואקטיבי של פחמן המכונה פחמן -14. הוא נוצר באטמוספירה בנוכחות קרניים קוסמיות, המפרקות חנקן לצורה בלתי יציבה זו של פחמן. אבל בכל מה שקשור לחיים, זה פשוט יותר פחמן, כלומר הם קבועים בצמחים. לבעלי חיים שאוכלים צמחים אלו גופם C-14.

אורך החיים של C-14 הוא 5, 730 שנים, תן או ייקח בערך 40 שנה. בעזרת קצב ריקבון ידוע זה, מדענים יכולים לחשב כמה ישן של שריד על ידי קביעת כמות C-14 שהוא עדיין מכיל, יחסית לדודנו C-12 היציב. ניתן להשתמש בזה כדי לקבוע את גיל החומר האורגני באתרים ארכיאולוגיים, למשל - שרידים אנושיים, חפצי עץ וכדומה. טכניקה זו הומצאה בשנת 1949, והציע אנריקו פרמי, והיא שימשה מאז.

הבעיה היא שקרניים קוסמיות והאווירה עצמה הם דברים משתנים ובלתי ניתנים לחיזוי. משמעות הדבר היא שכמות ה- C-14 באטמוספרה משתנה, ולכן גם הכמות המשולבת בצמחים ובעלי חיים משתנה. כיול רשומת הפחמן הזו מחייבת התאמה של נתונים פחמימניים לפריטים בעידן ידוע כמו טבעות עץ, למשל, או משקעי שומן.

"צריך לדעת כיצד התוכן C-14 של האטמוספירה השתנה בעבר על מנת לדעת היכן להתחיל את שעון העצירה עבור כל מדגם מסוים שסמית אמר לכתבים. גרעין האגמים החדשים הזה עושה בדיוק את זה.

עד כה, מדגם הכיול העתיק ביותר הגיע מטבעות עץ בנות 12, 593. דגימת המשקעים תאריך 52, 800 שנה.

ברגע שיש לך משהו מבוגר מלפני 12, 000 שנה, הרבה יותר קשה לאתר במדויק גיל, הסביר כריסטופר ברונק רמזי, מחבר הראשי של העיתון ופרופסור באוניברסיטת אוקספורד. זה בעיקר בגלל שינויי אקלים גדולים לאחר סוף עידן הקרח האחרון. למדענים יש כמה דוגמאות, מרישומים ימיים ומפקדות מערות שניתן לבדוק באמצעות מדידות אורניום, אך אלה אינם נותנים רמות C-14 אטמוספריות.

העיתון החדש, הכולל צוותים ממספר מדינות, חוקר דגימות ליבה המכילות שכבות אצות שנתיות. דיאטומים אלה מכסים את שכבת האש מדי שנה, ואחריהם שכבת משקעים. זה כל כך ברור שאתה יכול לראות את זה בעין בלתי מזוינת, כפי שנראה למטה.

אגם סוויגטס משקעים

תמונה זו מציגה משקעים מגוונים מאגם סויגטסו באור נראה ותחת אור מקוטב.

האגם שקט מאוד ותחתיתו אנוקסית, כך שהוא יציב מאוד, אומרים המדענים. הוא מעולם לא כוסה על ידי קרחונים, כך שגם בתקופת הקרח האחרונה נפלו עלים מעצים סביב האגם. שרידים מאובנים של עלים אלה עזרו לצוות לחדד את תאריכי הפחמן שלו.

טקאשי נקאגאווה, פרופסור מאוניברסיטת ניוקאסל, היה מעורב לראשונה בדגימת משקעים באגם זה בשנת 1993, אמר לכתבים במסיבת עיתונאים. המאמר המדעי הראשון מתוך מדגם הליבה שפורסם בשנת 1998. אבל גרעין 1993 לא היה מדגם רציף, עם פערים בין שכבות שונות - כך שבדיוק כמו טכניקות כיול אחרות, לא היה ברור בדיוק איך התאימו השנים והפכו אותו לבלתי שלם תקליט. לאחר שקיבלה מימון מהמועצה לחקר הסביבה הטבעית בבריטניה, נקאגאווה לקחה ליבה נוספת בשנת 2006. היא רציפה לחלוטין, עם שכבות חופפות, המתוארכות לפני 52, 800 שנה.

בחלק מהמקרים, השכבות היו דקות מאוד ולא ניתן היה להבחין בעין בלתי מזוינת, ולכן נקאגאווה ביקש עזרה מדענים בגרמניה ובבריטניה. צוותים של חוקרים לקחו את הדגימות בעזרת מאיץ החלקיקים שממוקם באוקספורד ועם סורק ליבה בעבודת יד שנעשה על ידי פיזיקאים שוודים. בעזרת פלואורסצנט רנטגן, הצוות זיהה את החתימה הספקטרלית של כימיקלים בליבה וכיצד השתנה האיפור שלהם, הסביר הנרי לאמב, פרופסור מאוניברסיטת ויילס באברסטוויץ ', בריטניה. הצוות הצליח לזהות שכבות עונתיות שהופקדו על ידי התכת שלג, אפר וולקני ועוד. לקח כמה חודשים לסרוק יותר מ -40 מטרים של ליבה.

"אני תמיד אומר לסטודנטים שלי כי הכרונולוגיה היא קריטית במחקרים של שינויי אקלים, ארכיאולוגיה והתפתחות אנושית. עכשיו, אני יכול לומר להם שסויגטסו מספקת כרונולוגיה שאנחנו יכולים לסמוך עליה שאמר כבש.

הרשומה לא תעודד את הארכיאולוגיה - לא יתקיימו עדכונים בהיקף המילניום בעידנים המדודים של חפצים. אך נדנדה של כמה מאות שנים, שהיא משמעותית, בהחלט אפשרית. שינויים אלה יכולים להיות חשובים בעת בחינת התגובות האנושיות לאקלים, למשל, אמר ברונק רמזי. "סולם זמן מכויל מדויק יותר יאפשר לנו לענות על שאלות בארכיאולוגיה, שלפני כן לא הייתה לנו החלטה לטפל."

עלה בן 24, 700 שנה

התאריך שלו אומת באמצעות רדיו פחמן.

האלמוגים צומחים בדפוסים, גם אם לא נוכל לראות אותם תמיד

האלמוגים צומחים בדפוסים, גם אם לא נוכל לראות אותם תמיד

עריכת גנים יכולה לסייע בחיסול ה- HIV

עריכת גנים יכולה לסייע בחיסול ה- HIV

מדענים מדברים נגד 'האלימות' הנדרשת לבניית הטלסקופ החדש הזה

מדענים מדברים נגד 'האלימות' הנדרשת לבניית הטלסקופ החדש הזה