Aldersbestemmelse af geologiske materialer

I 1912 opdagede den østrigske fysiker Victor Hess, at Jorden konstant bombarderes af såkaldte galaktiske kosmiske stråler fra rummet. Senere fandt man ud af, at disse stråler i virkeligheden består af protoner (90%), Helium-kerner (9%) og tungere atomkerner (1%), der hidrører fra supernova-eksplosioner. Mængden af disse kosmiske partikler der når Jorden påvirkes af styrken af Jordens og Solens magnetfelter, således at færre partikler trænger ind til Jorden hvis magnetfelterne er stærke og omvendt. Kosmiske partikler med tilstrækkelig energi trænger dog indtil Jorden uanset styrken af disse magnetfelter og her giver de anledning til dannelsen af yderst sjældne isotoper, de såkaldte kosmogene isotoper. Det har siden vist sig at forekomsten af disse sjældne isotoper kan bruges til at bestemme og kvantificere en lang række af forskellige processer på Jorden. De udgør bl.a. fundamentet for 14C-datering og eksponeringsdatering (eksempelvis bruges 10Be og 26Al), som udgør to af de vigtigste metoder til aldersbestemmelse af geologiske materialer fra Kvartæret, som udgør de sidste ca. 2.6 millioner år.

I dette foredrag vil vi kort beskrive de kosmiske partiklers oprindelse, samt hvordan de kan bruges til at datere geologiske materialer. Dette indebærer først og fremmest en indføring i metoden bag 14C-datering, herunder hvilke muligheder og begrænsninger der er i forskellige geologiske sammenhænge. For at kunne lave en nøjagtig aldersbestemmelse ud fra en prøves indhold af 14C atomer skal man således bruge en kalibreringskurve, fordi det er nødvendigt at korrigere 14C-alderen for ændringer i Jordens og Solens magnetfelt tilbage gennem den geologiske historie. Brugen af en kalibreringskurve bevirker dog at det kan være en udfordring at opnå aldersbestemmelser med meget høj nøjagtighed og præcision, men – som foredraget vil vise – så kan det i mange tilfælde godt lade sig gøre. Foredraget vil også fokusere på kosmogene isotoper, som dannes i mineraler tæt ved Jordens overflade når disse eksponeres for kosmiske partikler fra rummet. Videnskaben der ligger til grund for aldersbestemmelse gennem eksponeringsdatering er ung og denne metode er derfor ikke så vel-etableret som 14C-metoden. Forskning over de sidste 10-15 år har dog vist, at forekomsten af kosmogene isotoper i forskellige mineraler har et enormt potentiale til at kvantificere og datere processer på Jordens overflade, som det ellers ikke har været muligt at kvantificere hidtil. Foredraget vil bl.a. give eksempler på hvordan kosmogene isotoper kan bruges til at bestemme udbredelsen af den grønlandske iskappe tilbage i tiden, hvilket har afstedkommet en bedre forståelse af samspillet mellem globale klimaændringer og Jordens iskapper.

Det anbefales at møde senest 15 minutter før arrangementer, da vi ellers vil frigive reserverede pladser.