Нові методи для нових досліджень: уран допоможе вченим датувати древні наскельні малюнки

У багатьох випадках дослідники покладаються на мінеральні шари, що утворюються поверх малюнків, щоб оцінити, коли ці зображення могли з'явитися. У ході нещодавнього дослідження вчені вдосконалили техніку, що використовується для датування цих мінеральних відкладень, пише Heritage Daily.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Метод зосереджувався на карбонатних кірках, що утворилися на поверхні скель після створення малюнків. Ці кірки містять невелику кількість урану, який поступово розпадається на торій.

Вимірюючи цей радіоактивний розпад за допомогою процесу, відомого як лазерна абляційна датування урану-торію (U-Th), вчені обчислили, коли утворився мінеральний шар. Оскільки кірка з'являється після малюнка, отриманий вік є мінімальним віком для твору мистецтва, що знаходиться під нею.

Для підвищення точності дослідницька група використовувала ретельну процедуру калібрування під час аналізу. Кожен зразок починався з трьох вимірювань двох міжнародних еталонних стандартів скла, відомих як NIST610 і NIST612. Після цього вчені виміряли два стандарти на основі коралів, CoralSTD1 і CoralSTD2.

Таку саму послідовність повторили в кінці зразка, але в зворотному порядку. Кожні дві години проводили додаткові перевірки за допомогою еталонів, щоб переконатися, що прилади залишаються правильно відкаліброваними упродовж усього процесу тестування.

Коралові еталони відігравали важливу роль у калібруванні, оскільки допомагали врахувати відмінності в мінеральному складі під час лазерної абляції. Раніше проведені дослідження вже показали, що вік, розрахований за допомогою лазерної абляції U–Th, майже збігався з результатами, отриманими за допомогою традиційних лабораторних методів на основі розчинів.

Ця схожість свідчить про те, що відмінності між кораловими зразками з арагоніту та печерними відкладами з кальциту мали незначний вплив на кінцеві вимірювання за контрольованих умов.

Іншою проблемою при датуванні карбонатних відкладень є забруднення дрібними частинками, такими як пил, що переноситься вітром, або осади, що переносяться водою. Ці частинки можуть містити торій-230, що утворився задовго до формування мінеральної кори.

Якщо цей матеріал змішується із зразком, відкладення може здаватися старшим, ніж воно є насправді. Оскільки фізично відокремити цей детритний торій від торію, утвореного в результаті розпаду урану, неможливо, вчені застосовують математичні корекції. Ці корекції базуються на співвідношенні між торієм-230 і торієм-232 у зразку.

Вищі співвідношення, зазвичай вище 20, вказують на мінімальне забруднення. Нижчі співвідношення вказують на необхідність сильних корекцій. У цьому дослідженні більшість зразків показали дуже високі співвідношення, що означає, що карбонатні відкладення були відносно чистими. В результаті команда застосувала стандартні припущення щодо маси Землі при корекції даних для детритного матеріалу.

Дослідники також розглянули іншу можливу проблему: втрату урану з мінерального шару упродовж тривалого часу. Якщо уран вимивається з відкладення, розрахований вік може здаватися старшим, ніж реальний час утворення

Щоб запобігти цій проблемі, вчені відібрали щільні зразки карбонату з малою пористістю та дослідили кілька ділянок у кожному відкладенні. Схожі результати віку в цих підзразках свідчили про те, що мінеральні шари залишалися хімічно стабільними.

Остаточні розрахунки віку були проведені за допомогою геохронологічного програмного забезпечення IsoplotR. Результати були представлені з двома стандартними похибками, щоб відобразити рівень невизначеності.

Розуміння віку печерного мистецтва допомагає розмістити ці малюнки в ширшому контексті історії людської культури. У міру вдосконалення технік вчені можуть скласти більш чітку хронологію того, коли ранні люди почали виражати свої ідеї за допомогою зображень на стінах печер.

Раніше Фокус писав про те, як римські солдати з форту Віндоланда виготовляли чорнило. Вчені виявили, що для цього використовувалися давні рецепти.

Також ми розповідали про те, як аспірант університету Хайфи вже вдруге за кілька років знайшов меч хрестоносця. Попередній артефакт чоловік виявив у 2021 році.