一个国际合作研究组历时七年使用近1.5万个样品,对放射性碳测年法校准曲线进行了修订。今后科学家将有更准确的参考标准,评估上溯至5.5万年的各种文物。
研究者利用树木的年轮,可以精准确定年份,从而提高放射性碳测年法校准曲线的精确度。(Hannes Grobe/维基百科)
考古学家普遍使用国际校准工作小组(IntCal)制定的国际放射性碳校准曲线,评估各种文物年代,或对未来进行预测。放射性碳测量法从鉴定古代到现代人类的骨骼、探索历史上气候模式变化等,在考古、地球科学领域都有重要用途。
在过去五十年里科学家制定的上一个版本校准曲线,主要依靠大块木头只能精确到10~20年的范围。研究者称,这次修订版使用木头的年轮,可以精确到单个年份,达到了以前技术所达不到的精确度。
放射性碳测量法最早在1949年开始使用,通过测量物品内碳12和碳14两种同位素的含量推测年代。
当一棵植物或一个动物活着的时候,它们体内这两种同位素之比与当时大气环境中两种同位素之比是相同的。当生物体死亡后,就不再更新体内的碳元素,碳12是不变的,可是碳14具有放射性,将以固定的周期开始衰变。因此,通过测量物件内部这两种碳同位素的比例,科学家可以估算出这个生物体生活的年代。
如果地球大气中碳14的含量是恒定的,那问题就很简单了。可是,历史上大气中碳14的含量变化还是比较大的。
因此,科学家需要一整套可靠的历史数据确定各年代大气中碳14的水平。这也就是对1.5万个样本样品测量的工作,它们包括大量树木的年轮、山洞里面的钟乳石、海里的珊瑚礁,以及从湖底和海底钻取的中心沉积物等,其中最早的来自6万年前。
这次,研究组分别更新了北半球使用的IntCal20,南半球使用的SHCal20,以及世界海洋环境使用的Marine20三套校准曲线。
英格兰古迹局年代鉴定组负责人贝利斯(Alex Bayliss)说:“这些修正的校准曲线对国际范围内考古研究、木制建筑遗产的了解和保护都有重要意义。”
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