Преди близо 2000 години Везувий унищожава Помпей и погребва под пепелта и пемзата цели градове. Днес същата катастрофа помага на науката да измерва времето в далеч по-дълбокото минало на Земята.
Изследователи от Berkeley Geochronology Center, Калифорнийския университет в Бъркли и Университета в Падуа са използвали изригването от 79 г. сл. Хр. като своеобразна „отметка“ върху геоложкия часовник. Резултатът е значително усъвършенстване на един от най-важните методи за определяне възрастта на вулканични скали – аргон-аргоновото датиране. Изследването е публикувано в Science Advances.
Причината Помпей да се окаже толкова ценен за геолозите е необичайно проста: учените знаят кога се е случило събитието, което са опитали да измерят с лабораторния метод.
Когато историята се превърне в научен часовник
Повечето скали, които учените датират, не разполагат с нещо толкова удобно като исторически календар. При тях възрастта се изчислява по физични и химични процеси, протичали милиони или милиарди години.
В случая с Везувий обаче има свидетел от античността – Плиний Млади. Неговите писма описват изригването и смъртта на неговия чичо Плиний Стари. На базата на историческите данни е приета датата 24 август 79 г. сл. Хр., макар през годините археолози да са обсъждали и възможността изригването да е станало по-късно през есента. Новото изследване допуска известна несигурност около историческата дата, но тя е достатъчно малка, за да може събитието да бъде използвано като изключително ценен калибрационен ориентир.
Така един текст, написан преди почти две хилядолетия, се оказва полезен не само на историците, но и на съвременната геохронология.
Учените анализират осем проби от санидин – калиев минерал, съдържащ се във вулканичната пемза от района на древния Оплонтис, край днешна Торе Анунциата. Пробите са събрани още през 1998 г. от Андреа Марцоли от Университета в Падуа и десетилетия по-късно са използвани за новите измервания.
Точно тези минерали са се оказали своеобразни миниатюрни часовници.
Как работи „аргоновият часовник“
Аргон-аргоновото датиране използва радиоактивния разпад на калий-40. С течение на времето калият се превръща в аргон-40 и количеството на натрупания аргон позволява на учените да изчислят възрастта на минерала.
В лабораторията се използва и друга стъпка: пробата се облъчва с неутрони, които превръщат калий-39 в аргон-39. Сравняването на изотопите позволява да бъде изчислено времето, изминало от формирането и охлаждането на вулканичния материал.
Това не е нов метод. Новото е колко по-прецизно вече може да работи той.
Екипът получава възраст от приблизително 1938 ± 13 години преди измерването през 2025 г. Това съответства на около 87 ± 13 г. сл. Хр. – резултат, който статистически съвпада с исторически приетото изригване през 79 г. PubMed
Тринайсет години може да изглеждат много, когато говорим за човешкия живот. В геологията обаче това е изключително малка грешка за събитие отпреди почти две хилядолетия.
Изследователите оценяват постигнатата прецизност на около 0,7%, а точността – около 0,4%. За толкова млади геоложки материали това е резултат, който досега е бил изключително труден за постигане.
От Помпей към най-дълбокото минало на Земята
Именно тук се крие истинското значение на откритието.
Новият резултат не означава, че учените вече могат да „видят“ всяко събитие в историята на Земята с точност до няколко години. Значението е друго – получена е много по-надеждна калибровка на самия метод.
Изследването позволява и по-точно определяне на константата, описваща скоростта, с която калий-40 се разпада до аргон-40. Според авторите новата оценка е приблизително два пъти по-прецизна от стойността, получавана чрез традиционни измервания на радиоактивния разпад. Това може да подобри аргон-аргоновото датиране в много по-широк диапазон от геоложката история.
А това вече има последствия далеч отвъд Везувий.
По-точното датиране може да помогне на учените да подредят във времето древни вулканични изригвания, да проследят развитието на вулканични системи и да сравняват техните периоди на активност с други природни събития. Методът може да бъде полезен и при изследвания на климатични промени, масови измирания и други големи процеси в историята на планетата.
Той може да помогне и за проверката и съгласуването на други методи за датиране, сред които радиовъглеродното датиране и уран-оловният метод. Последният се използва за изключително древни скали, формирани преди милиарди години.
Има и съвсем практична страна. По-доброто разбиране на историята на вулканите означава по-добро разбиране на тяхното поведение. Това е особено важно за вулканични райони около гъсто населени градове като Неапол, Мексико Сити и
Преди две хиляди години Везувий спира времето за Помпей.
Днес учените правят почти обратното – използват замръзналия във вулканичната пепел момент, за да сверят часовника, с който измерваме историята на самата Земя.
И в това е най-неочакваното наследство на Помпей: катастрофата, която унищожава един свят, се превръща в инструмент за измерване на времето, далеч отвъд човешката история.
