Pomáha pri určovaní veku

Pre archeológov a geológov je datovanie hornín základným pracovným nástrojom. Na určovanie veku objektov sa používajú rôzne postupy. K tým existujúcim pribudli ďalšie dva, ktoré vyvinuli nemeckí vedci z Inštitútu Maxa Plancka pre jadrovú fyziku v Heidelbergu.

Vedúci tímu výskumníkov Günther Wagner používa dlhší čas techniky určovania veku, ktoré využívajú luminiscenčné vlastnosti minerálov. Nová metóda opticky stimulovaného svetielkovania vychádza z rozpadu prírodných rádioaktívnych prvkov vo vnútri minerálov.

Každá hornina obsahuje malý podiel rádioaktívnych prvkov ako tórium, urán alebo kálium, ktorých jadrá sa postupne rozpadajú a uvoľňujú energiu. Táto energia vytrháva z okolitých atómov elektróny, ktoré sa vplyvom denného svetla voľne pohybujú a môžu opäť vyplniť zanechané „diery“. V takomto prípade uvoľní elektrón energiu vo forme svetla.

Ak však vonkajšia energia svetla chýba, uviaznu uvoľnené elektróny v defektoch kryštalickej mriežky minerálu. Pretože rádioaktívne prvky sa rozpadajú aj v tme, v určitých častiach minerálu sa hromadí čoraz viac elektrónov. Keď sa tieto „vyslobodia“ a vrátia sa do dier, vyšlú charakteristický svetelný záblesk. Pritom platí, že čím dlhšie bola hornina v tme, tým viac svetla sa uvoľni pri opätovnom kontakte so svetlom.

Wagner tento efekt využil. V laboratóriu osvetľoval ultrafialovým žiarením horniny, ktoré boli stovky alebo tisíce rokov schované pred svetlom, a meral tzv. chladné svetlo. Svoj postup otestoval na starovekých stĺpoch, ktoré v kameňolome južne od Tróje zanechali Rimania a ležali stáročia zakryté zemou. Wagnerom zistený vek sa zhodoval s historicky doloženými dátami. Za ďalší prominentný cieľ si vedec vybral známe umelecké diela juhoamerickej kultúry Nazca.

Okrem luminiscenčnej metódy, ktorá dokáže zachytiť obdobie asi 100 000 rokov, pracuje Wagner ešte na ďalšom spôsobe určovania veku hornín, ktorý nazval metóda alfa-spätného odrazu. Táto zužitkováva ďalší aspekt rádioaktívneho rozpadu, keď sa pri rozpade jadra emituje častica alfa. Jadro utrpí spätný náraz, a keďže je viazané v kryštalickej mriežke, túto štruktúru poškodí. Z rozsahu škôd je Wagner schopný určiť obdobie vzniku kryštálu.

V prvých testoch tejto druhej metódy sa podarilo datovať 12 900 a 350 000 rokov starú vulkanickú horninu z regiónu Eifel a desať miliónov rokov starú horninu v Indickom oceáne. Výsledok sa zhodoval s vekom určeným bežnými postupmi, ale dopracovať sa k nemu bolo jednoduchšie.

(hy)