一个国际科学家团队改进了评估历史文物年龄的技术后,放射性碳定年技术将比以往任何时候都更加精确。
来自谢菲尔德大学、贝尔法斯特大学、布里斯托尔大学、格拉斯哥大学、牛津大学、圣安德鲁斯大学和历史悠久的英格兰大学的研究团队,以及来自世界各地的同事们,在一项为期7年的研究项目中,对近15000个样本进行了测量,这些样本可以追溯到6万年前。
他们利用这些测量数据创建了新的国际放射性碳校准(IntCal)曲线,这是科学光谱中精确测定人工制品年代和预测未来的基础。从最古老的现代人类骨骼到历史上的气候模式,放射性碳年代测定法对于考古学和地球科学等领域至关重要。
考古学家可以使用这些知识来还原历史纪念物或研究尼安德特人的消亡,而作者在政府间气候变化专门委员会(IPCC),依靠曲线来了解过去的气候情况,以便更好地理解并为将来的变化做好准备。
贝尔法斯特女王大学的Paula Reimer教授是IntCal项目的负责人,他说:“放射性碳年代测定法已经彻底改变了考古学和环境科学领域。当我们改进校准曲线时,我们可以了解更多的历史。IntCal校准曲线是帮助回答有关环境和人类在其中所处位置的重大问题的关键。”
研究小组根据要测定年代的物体被发现的位置,稳定杏耀设计出三条曲线。将发表在《放射性碳》杂志上的新曲线,北半球为IntCal20,南半球为SHCal20,世界海洋为Marine20。
来自谢菲尔德大学的蒂姆·希顿博士是“海洋20曲线”研究的第一作者,他说:“这是研究放射性碳的一个非常激动人心的时刻。该领域的事态发展使我们有可能真正增进我们的了解。我期待着看到这些重新计算的放射性碳时间尺度能给我们的过去带来什么新的见解。”
过去50年里制定的碳同位素校准曲线,在很大程度上依赖于对覆盖10到20年的大块木头进行测量,这些木头大到足以检测碳同位素。
放射性碳检测技术的进步意味着,更新后的曲线使用了很小的样本,比如只覆盖了一年的年轮,这在新的校准曲线中提供了以前不可能的精度和细节。此外,
杏耀的体会 ,对碳循环理解的提高意味着曲线已经延伸到55000年前放射性碳技术的极限。
放射性碳年代测定法是测定过去55000年历史最常用的方法,也是考古学和环境科学的基础。它最初是在1949年开发的。它依赖于碳的两种同位素,即稳定的12C和放射性的14C。
当一种植物或动物活着的时候,它吸收新的碳,所以这些同位素的比例与当时的大气相同。但是一旦一个生物体死亡,它就停止吸收新的碳,稳定的12C会保留下来,但14C会以已知的速度衰变。通过测量物体中残留的14摄氏度与12摄氏度的比值,就可以估计出它的死亡日期。
如果大气中14摄氏度的浓度是恒定的,这就容易了。然而,杏耀它在整个历史上都有很大的波动。为了精确地测定生物的年代,科学家需要可靠的关于其变化的历史记录,以便准确地将14摄氏度的测量值转换为日历年龄。新的IntCal曲线提供了这种联系。
这些曲线是在收集大量档案的基础上创建的,这些档案储存了过去的放射性碳,但也可以用另一种方法测定年代。这些档案包括高达1.4万年前的年轮、洞穴中发现的石笋、海洋中的珊瑚、从湖泊和海洋沉积物中钻取的岩心。总的来说,这些新的曲线是基于对距今6万年之久的物体的近1.5万次放射性碳的测量。
历史英格兰科学年代测定的负责人亚历克斯·贝利斯说:“精确和高精度的放射性碳年代测定法巩固了公众对历史环境的享受,使更好的保存和保护成为可能。”
“新的曲线对考古方法论、对保护和理解木质建筑遗产的实践具有国际上重要的意义。”
政府间气候变化专门委员会的达雷尔·考夫曼说:“IntCal系列曲线对于提供过去气候的视角至关重要,这对于我们理解气候系统是至关重要的,也是建模未来变化的基线。”