Absolut aldersbestemmelse
Metoder til absolut aldersbestemmelse er mangeartede og strækker sig fra tællinger af årlige varv i gamle søaflejringer og årringe i træer til radiometriske metoder. Tællinger af årslag kan ikke bringe os mere end nogle få tusinde år tilbage, og opdagelsen af de radiometriske dateringsmetoder i begyndelsen af 1900-tallet revolutionerede derfor vor viden om Jordens og livets historie. For første gang kom der årstal på alderen af gamle geologiske lag.
De radiometriske metoder bygger på atomfysikkens opdagelse af, at nogle mineraler indeholder ustabile (radioaktive) isotoper, der henfalder med en konstant hastighed til andre mere stabile isotoper. Denne hastighed, der oftest angives som halveringstiden, kan fastlægges med stor nøjagtighed. Hvis en bjergart eller et fossil indeholder ustabile isotoper, kan den absolutte alder beregnes, når man kender halveringstiden og mængdeforholdet mellem den radioaktive isotop (moderisotopen) og henfaldsproduktet (datterisotopen).
Den mest kendte af de radiometriske metoder er kulstof-14 (14C) metoden. Kulstof indgår i kalk og alle biologiske materialer, og det findes derfor i de fleste fossiler, f.eks. træved og muslingeskaller. I naturen findes tre kulstof-isotoper nemlig kulstof-12, kulstof-13 og kulstof -14. Kulstof-12 udgør cirka 98 % af alt kulstoffet. Kulstof-14 dannes i atmosfæren som følge af kosmisk stråling. Kulstof-14 atomet er ustabilt og henfalder til kulstof-12 med en halveringstid på 5730 år. I træer optages kulstof-12 og kulstof-14 i samme forhold som i atmosfæren.
Fra det øjeblik træet dør, tæller uret, idet det ustabile kulstuf-14 atom henfalder til det stabile kulstof-12 atom (se figur). Metoden forudsætter, at der hele tiden dannes en konstant mængde kulstof-14, således af forholdet mellem kulstof-14 og kulstof-12 i atmosfæren er stabilt. Målinger af dette forhold i gammelt træ, hvis alder er nøjagtig talt efter årringsmetoder, har vist, at dette alligevel ikke helt er tilfældet. Produktionen af kulstof-14 varierer en lille smule gennem tiden som følge af ændringer i jordens magnetfelt. Kulstof-14 aldre må derfor i de fleste tilfælde korrigeres med at antal hundrede år. De nyeste beregninger viser således, at fossiler, der med kulstof-14 metoder er bestemt til at være 8.000 år gamle, i virkeligheden 9.000 år gamle. På grund af den korte halveringstid kan metoden kun anvendes på fund, der er op til ca. 45.000 år gamle, idet kulstof-14 indholdet i ældre fund er for lille til at kunne måles med tilstrækkelig nøjagtighed.
Der findes adskillige ustabile isotoper med længere halveringstid end 14C, og med disse kan man måle alderen af selv de ældste lag på Jorden. Som eksempel kan nævnes kalium-40, der henfalder til argon-40 med en halveringstid på 1,3 mia. år.
Principperne bag radiometrisk datering er simple, men teknologien er kompliceret og kostbar, samt der er en række forudsætninger, som må være kendte. Således er det nødvendigt at vide, om det undersøgte mineral ved sin dannelse indeholdt atomer af datterisotopen, og om materialet senere har udvekslet isotoper med omgivelserne. Vulkanske bjergarter er mest velegnet til radiometrisk aldersbestemmelse. Sedimentaflejringer samt ældre fossiler indeholder sjældent daterbare mineraler, men de kan dog aldersbestemmes, hvis lagene indeholder vulkansk aske eller egentlige lavalag.
Skrevet at Erik Thomsen
