ПриродаХимия

Новые возможности изучения Земли и Солнца благодаря углероду-14


Последние достижения в области спектроскопии позволили с беспрецедентной точностью определить концентрацию углерода-14 в атмосфере и поверхностном слое океана за последние 55 000 лет. Об этих достижениях и их последствиях для исследований говорится в исследовании, опубликованном 5 ноября в журнале Science.

Углерод-14 - это радиоактивный изотоп углерода, состоящий из шести протонов и восьми нейтронов. Произведенный в атмосфере в результате ядерных реакций между космическим излучением и диазотом, ученые обычно используют его для расчета возраста материалов, содержащих углеродистые элементы (например, для определения возраста куска дерева).

Доля углерода-14 напрямую связана со временем, прошедшим с момента образования рассматриваемого образца. Однако из-за периода полураспада в 5 730 лет этот метод работает только для временных горизонтов менее 55 000 лет. После этого содержание углерода-14 стремится к нулю, и на смену приходят другие, менее точные методы, такие как датирование по урану-234 или калию-40.

Однако этот изотоп используется не только для датировки. Его также можно использовать для отслеживания солнечной активности последних нескольких столетий и тысячелетий, поскольку эта активность модулирует количество космических лучей, достигающих верхней части атмосферы, и, следовательно, производство углерода-14. Кроме того, его можно использовать для определения вариаций магнитного поля Земли и колебаний углеродного цикла во время изменения климата в недавнем прошлом.

Изменения содержания углерода-14 в атмосфере за последние 55 000 лет (красная кривая) по данным рабочей группы IntCal20.

В новом исследовании исследователи проанализировали последние достижения в имеющихся данных и их значение для будущих исследований. Благодаря развитию ускорительной масс-спектрометрии и получению новых ископаемых произошла революция в реконструкции уровней углерода-14 в северном и южном полушариях и на поверхности океана.

В рабочей группе IntCal концентрации углерода-14 были определены с беспрецедентной точностью за последние 55 000 лет, т.е. до предела видимости, допускаемого техникой. Это результат тщательного анализа около 15 000 образцов углерода возрастом почти 60 000 лет.

Этот обзор международных калибровочных кривых, первый за семь лет, позволит ученым-экологам уточнить и расширить наше понимание земной системы и звезды, которая управляет ею. Это даст пищу для широкого круга исследований в течение следующих нескольких лет, с возможностью серьезных достижений.

Подписывайтесь на нас
Back to top button