Исследователи из Центра геохронологии Беркли, Калифорнийского университета в Беркли и Университета Падуи сообщили в журнале Science Advances, что им удалось заметно повысить точность аргон-аргонового метода датирования. Для калибровки метода они использовали предполагаемую дату извержения Везувия — 24 августа 79 года нашей эры. Это позволило укрепить один из самых востребованных инструментов для определения возраста горных пород и вулканических событий.
Усовершенствование поможет геологам, палеонтологам и археологам более надёжно датировать события прошлого Земли. В том числе извержения вулканов, которые по-прежнему угрожают густонаселённым районам вокруг Мехико, Неаполя и Джокьякарты в Индонезии. Улучшенная калибровка также может помочь исследователям проверять другие методы датирования, включая радиоуглеродный анализ органических материалов и уран-свинцовое датирование пород, образовавшихся миллиарды лет назад на раннем этапе истории Земли.
«Если вы хотите восстановить историю извержений вулкана в относительно недавнее время, точность и правильность действительно имеют значение, — заявил руководитель исследования Пол Ренне, профессор наук о Земле и планетах в Беркли и директор независимого Центра геохронологии Беркли. — Исследование показывает, что такой высокой и полезной точности и правильности можно достичь и в историческом диапазоне». Точность описывает близость измерения к верному значению, а воспроизводимость отражает, насколько стабильно это измерение повторяется.
Для проверки перекалиброванного метода исследователи изучили восемь образцов санидина — калийсодержащего вулканического минерала с Везувия. Измерения аргон-аргоновым методом показали, что извержение произошло за 1938 ±13 лет до момента анализа минералов в 2025 году. Согласно историческим свидетельствам, сохранившимся в записях Плиния Младшего, минералам на самом деле было 1946 лет. Это соответствует точности 0,7% и правильности 0,4%.
«Это позволяет нам более точно устанавливать причинно-следственные связи между событиями в геологической летописи, например между ударным кратером от метеорита и массовым вымиранием», — сказал Ренне. Около десяти лет назад он использовал аргон-аргоновое датирование, чтобы установить точный возраст метеоритного удара, крупных извержений в Индии и вымирания динозавров. Все три события произошли в интервале всего в несколько десятков тысяч лет около 66 миллионов лет назад. Эти измерения укрепили представление о том, что падение астероида усилило вулканическую активность, создав двойной удар, способствовавший вымиранию всех нелетающих динозавров.
Аспирантка Кэролайн Хаслер также подробно изучила исторические записи, связанные с извержением Везувия. Её работа позволила команде подтвердить дату 24 августа, приписываемую Плинию Младшему, с точностью до двух месяцев. Это историческое ограничение помогло исследователям уточнить измерение периода полураспада калия-40 в аргон-40 — процесса, лежащего в основе аргон-аргонового датирования. Обновлённый период полураспада составляет 12,044 миллиарда лет плюс-минус 0,088 миллиарда, что вдвое точнее прежнего значения, полученного из ядерной физики.