Как узнать возраст окаменелости? Просто о сложном.

Смотря тв можно услышать, что найден такой-то предмет или окаменелость, возраст 1-2-5-7 млн лет. Но как они об этом узнают. Давайте разбираться.

Давайте, для начала разберемся, что такое окаменелость и как она образуется. Нужно понять, что не каждая смерть животного или растения станет окаменелостью или ФоссИлией (от лат ископаемый). Обычно природа перерабатывает абсолютно все и без остатка. Земля вообще как закрытая экосистема, где ничего не пропадает зря, и одно всегда дает жизнь другому.
После гибели организма, первыми разрушению подвергаются мягкие ткани. После чего, если все сложиться удачно, то пустоты скелета заполнятся минеральными соединениями. В дальнейшем, опять же при определенных обстоятельствах, скелет будет подвержен перекристаллизации, т.е. материал скелета будет замещен более устойчивыми минеральными соединениями, что в итоге станет камнем. Это своего рода отпечаток скелета, то есть самого скелета там нет, все из чего он состоял было замещено другим материалом (железом, кальцитом, аметистом, флюоритом, галенитом и т. д), тем что сможет пролежать тысячи и миллионы лет. Все это станет куском камня, который потом найдет какой-то археолог или случайный прохожий. Кстати подобную находку можно сделать почти на любом морском пляже. Походите, посматривайте на камушки, попереворачивайте их, на каком-то из них можно найти отпечаток либо древнего растения, либо моллюска. Камень конечно необязательно должен быть такой большой как на рисунке ниже.

найденный отпечаток на перевернутом камне, вверху монетка в 2 рубля.
найденный отпечаток на перевернутом камне, вверху монетка в 2 рубля.

Именно потому, что все клетки скелета были замещены минералами, т.е. по сути уже не являются частью исходного животного или растения, они и не содержат исходного генетического материала и именно поэтому у нас нет парка с клонированными динозаврами типа "Jurassic Park".

Радиоуглеродный анализ.
Есть такой химический элемент углерод - один из основных компонентов всех живых организмов. Обычно состояние углерода, т.е. его стабильная формула содержит 6 протонов, 6 нейтронов и такое же количество электронов и записывается он как С12 (почему 12?, так как 12 нуклонов= 6 протонов + 6 нейтронов)
Подробнее об атоме тут. У углерода как и большинства химических элементов есть изотопы. Изотоп - когда ядро атома содержит бОльшое или меньшее количество нейтронов. Элемент еще остается самими собой, но некоторые его характеристики меняются. Так например углерод имеет еще один стабильный изотоп С13 и один радиоактивный С14. Вот он то нам и нужен. Что значит нестабильный изотоп С14.
Каждый
радиоактивный элемент имеет такую особенную черту как период полураспада. Это значит, что за определенный срок распадется половина элемента, за второй такой же срок распадется половина от оставшейся половины и т.д. Например для С14 период полураспада равен 5700 лет. т.е. имея килограмм углерода 14 через 5700 лет у вас останется 500 грамм, еще через 5700 лет уже 250 грамм и т.д. Что это нам дает? Так как все живые и растительные организмы играют свою роль в пищевых цепочках и являются постоянными потребителями углерода в той и или иной форме. И пока исследуемый образец жив и весел, циркуляция изотопа в организме происходит постоянно (он постоянно пополняется свежими атомами углерода), как только жизненный цикл прекращается, изотоп остается в организме, и становится как бы заперт, новые углерод уже не попадает внутрь, а находящийся там - распадается. А так как мы знаем сколько и какого изотопа находится в атмосфере, для С14 это примерно около 10 в минус 10 степени процента, то проведя анализ остатков мы можем определить сколько изотопа осталось в организме, т.е. на сколько он распался или говоря по-другому сколько осталось от 10 в минус 10 степени процента, тем самым определив возраст находки. Проблема такого метода заключается в том, что он дает позволяет определять возраст не более 60000 лет или около 10 полураспадов, за это время количества элемента уменьшится примерно в 1000 раз.

Другие методы радиометрического датирования используют аналогичные принципы, но применимы для других материалов и временных интервалов. Так, калиево-аргоновый метод позволяет датировать вулканические отложения возрастом от 100 тыс. до 5 млн лет, радиометрия урана дает возможность определить время образования отложений карбоната кальция в период от 50 000 до 500 000 лет тому назад; метод датирования по цепной ядерной реакции радиоактивного распада позволяет установить возраст горных пород в интервале от 300 000 до 3 млрд лет.

Термолюминесцентное датирование.
В идеальных условиях метод позволяет датировать образцы возрастом от нескольких сотен до примерно 1 млн лет с погрешностью около 10 %. Метод основан на способности некоторых материалов (стекло, глина, керамика, полевой шпат, алмазы и др.) с течением времени накапливать энергию ионизирующего излучения, а затем, при нагреве, отдавать её в виде светового излучения (вспышек света). Чем старше образец, тем больше вспышек будет зафиксировано.

Описал самые известные методы определения возраста образцов, есть конечно и другие и их не мало, но для общего понятия думаю будет достаточно. Надеюсь было полезно и интересно.

Понравился материал? поставьте лайк- вам нетрудно, а мне приятно, так я буду понимать, что материал интересен и делать больше подобных выпусков.
Больше интересного в других статьях.
Подписка - плюсик в вашу карму.