Új kutatás hozhat fordulatot a sziklarajzok kormeghatározásában

A sziklarajzok kutatói tovább finomították azt az eljárást, amellyel az ősi festmények fölött kialakult ásványi rétegek korát mérik. Az új megközelítés nem magát a festéket datálja, hanem a rátelepült karbonátkérget, így megbízhatóbb minimális életkort ad a világ legkorábbi művészi nyomainak.

Hogyan segít a sziklarajzok korának meghatározásában a karbonátkéreg

Az őskori sziklarajzokat vizsgáló kutatók továbbfejlesztették azokat az eljárásokat, amelyekkel az ősi festmények fölött kialakult ásványi lerakódások korát határozzák meg. Ezzel megbízhatóbb becslést adtak a világ legkorábbi művészi alkotások minimális korára.

A kutatócsoport lézerablációs urán–tórium kormeghatározást alkalmazott a sziklarajzok tetején kialakult vékony karbonátkéreg vizsgálatára. Ezek a rétegek nyomokban uránt tartalmaznak, amely az idő múlásával lassan tóriummá bomlik. A kutatók ebből kiszámíthatják, mikor jött létre az ásványi lerakódás. Mivel a kéreg csak a mű elkészülése után képződik, a kapott dátum az alatta lévő festmény minimális korát jelzi.

Szigorú kalibrációval növelték a pontosságot

A mérési pontosság érdekében a kutatók szigorú kalibrációs rendszert alkalmaztak. A lézerablációs urán–tórium mérések során a műszer érzékenysége idővel enyhén változhat, ezért a teljes analitikai folyamat alatt rendszeres ellenőrzéseket végeztek.

Minden mintasor elején három-három kontrollmérést készítettek a NIST610 és NIST612 jelű üvegszabványokon. Ezek nemzetközi referenciaanyagok, amelyek pontosan ismert nyomelem-összetétellel rendelkeznek, ezért alkalmasak a műszer érzékenységének beállítására.

A következő lépésben két korallalapú referenciaanyag, a CoralSTD1 és a CoralSTD2 került sorra. A kutatók ezekkel kezelték a lézerabláció egyik fontos problémáját: a különböző ásványok eltérően reagálhatnak a lézersugárra. A korallszabványok aragonitból állnak, amely ásványtanilag közel áll a barlangfalakon képződő karbonátlerakódásokhoz. Így a kalibráció olyan referenciaanyagokon történt, amelyek összetétele hasonló a vizsgált mintákéhoz.

A mintasor végén ugyanazokat a szabványokat ismét megmérték, de fordított sorrendben, és legfeljebb kétóránként köztes ellenőrzéseket is végeztek. Ez lehetővé tette, hogy a kutatók azonnal észrevegyék, ha a műszer működésében bármilyen eltolódás jelentkezett.

Korábbi vizsgálatok azt is kimutatták, hogy a lézerablációs urán–tórium módszerrel kapott korok jól egyeznek a hagyományos oldatalapú mérések eredményeivel. Ez arra utal, hogy az aragonit és a kalcit közötti esetleges mátrixhatás ilyen körülmények között elhanyagolható, így a módszer megbízhatóan alkalmazható a karbonátkéreg kormeghatározására.

A szennyeződés veszélye a barlangművészet datálásában

A kalcium-karbonát lerakódások kormeghatározásának egyik fő nehézsége a detritális szennyeződés. Ilyen lehet például a szél által befújt por vagy a víz által odaszállított üledék. Ezek a részecskék már eleve tartalmazhatnak tórium-230-at, ezért a minta idősebbnek látszhat a valós koránál. Mivel a kutatók nem tudják közvetlenül elkülöníteni a detritális tóriumot az urán bomlásából származó radiogén tóriumtól, korrekciókat alkalmaznak a tórium-230 és tórium-232 arány alapján.

Mit jeleznek a magas és alacsony arányok

A magasabb, nagyjából 20 fölötti arányok azt mutatják, hogy a szennyeződés kicsi, ezért a korrekció hatása csekély. Az alacsonyabb értékek viszont arra utalnak, hogy komolyabb korrekcióra lehet szükség. Ebben a vizsgálatban a legtöbb minta igen magas arányt adott, ami arra utalt, hogy a karbonátlerakódások viszonylag tiszták maradtak. A kutatók ezért az átlagos földkéreg-összetételre épülő standard feltételezések alapján korrigálták a detritális komponenst.

Hogyan zárták ki a nyílt rendszerű viselkedést

Egy másik lehetséges probléma akkor jelentkezik, ha az urán idővel kimosódik a karbonátlerakódásból. Az ilyen nyílt rendszerű viselkedés mesterségesen öregebb kort eredményezhet. A kutatók ezt úgy próbálták elkerülni, hogy sűrű, nem porózus mintákat választottak, és minden lelőhelyen belül több régiót is megvizsgáltak. A részminták között következetes kronológiai mintázatot kaptak, ami azt jelezte, hogy az ásványi rétegek kémiailag stabilak maradtak.

Mit jelentenek valójában a kapott dátumok

A korszámításokat az IsoplotR geokronológiai szoftverrel végezték, az eredményeket pedig két standard hibával adták meg. Mivel a karbonátkéreg a festmények elkészülése után keletkezett, ezek a dátumok nem magának a műalkotásnak a pontos korát adják meg. Inkább óvatos, konzervatív minimumbecslést jelentenek a sziklarajzok életkorára.