Большая часть наших знаний о древней истории Земли основывается на радиоизотопных датировках, процессе, в ходе которого ученые рассчитывают сумму определенных изотопов в геологических образцах, чтобы определить его возраст. Но согласно новому исследованию ученых из Университета штата Северная Каролина, недостатки широкоиспользуемой техники могут исказить результаты и показать, что пробы гораздо старше, чем они есть на самом деле.
Радиоизотопная датировка опирается на тот факт, что с течением времени, некоторые радиоактивные изотопы распадаются с образованием других изотопов: например, рубидий-87, распадаясь, превращается в стронций-87, с периодом полураспада 48,8 млрд лет, а стронций-87 стабилен. Для оценки возраста образца ученые сначала вычисляют концентрацию рубидия-87 и стронция-87 в образце, и затем сравнивают с концентрацией стронция-86.
Путем расчета коэффициентов рубидия-87 в стронции-86 и стронция-86 в стронции-87 ученые определяют возраст образца. Этот способ лучше всего подходит при работе с магматическими породами и используется для исследования земных и лунных формаций на протяжении десятилетий.
Однако окончательный результат может быть искажен, если исследователи не приняли во внимание различные переменные. Например, атомы разных элементов диффундируют через материал при различных скоростях из-за процесса, называемого дифференциальной масс-диффузией. В данном случае, атомы стронция-86 будут распространяться через окружающую породу быстрее, чем атомы стронция-87 и рубидия, и эта разница может повлиять в дальнейшем на свойства самого образца.
«Это медленный процесс, но не обязательно, что он является незначительным, когда вы говорите о геологических масштабах времени», — говорит Роберт Хейс, автор исследования: «Скорость диффузии будет зависеть от образца – его плотности, количества трещин и величины площади поверхности.»
Методика, которая применяется в настоящее время, говорит Хейс, вероятно, завышает возраст образцов, и учитывая, что ученые используют его в течение многих десятилетий, наше понимание древней хроники Земли может быть весьма неточным. При этом Хейс отметил, что эта проблема не относится к углеродному анализу, который используется на сегодняшний день для определения возраста молодых образцов в масштабе тысяч лет, а не миллионов или миллиардов.
