Erupția Vezuviului din 79 d.Hr. rafinează datarea cu argon-argon la o precizie de decenii
Cercetătorii au reușit să calibreze una dintre cele mai versatile metode de datare geologică folosind data istorică a erupției Vezuviului din anul 79 d.Hr., care a distrus orașele Pompeii și Herculaneum. Studiul, publicat în revista Science Advances, arată că metoda de datare cu argon-argon poate oferi acum o precizie de ordinul deceniilor pentru evenimente vulcanice recente.
Echipa de cercetători de la Berkeley Geochronology Center, UC Berkeley și Universitatea din Padova a analizat opt mostre de sanidin, un mineral vulcanic bogat în potasiu, provenite din piatra ponce ejectată de Vezuviu în timpul erupției din 79 d.Hr. Rezultatele au indicat o vechime de 1.938 ± 13 ani față de momentul analizei din 2025, în timp ce vârsta reală a mineralelor, stabilită pe baza scrierilor lui Pliniu cel Tânăr, este de 1.946 de ani.
Această estimare corespunde unei precizii de 0,7% și unei acuratețe de 0,4%. Îmbunătățirea permite geologilor, paleontologilor și arheologilor să atribuie date mai exacte evenimentelor geologice din trecut, inclusiv erupțiilor unor vulcani care amenință în prezent zone dens populate precum Ciudad de Mexico, Napoli sau Yogyakarta din Indonezia.
Conform liderului studiului, Paul Renne, profesor la UC Berkeley și director al Berkeley Geochronology Center, precizia și acuratețea sunt esențiale atunci când se reconstituie istoria eruptivă a unui vulcan din timpuri relativ recente. El a explicat că studiul demonstrează că se poate atinge acest nivel de precizie și acuratețe în domeniul istoric.
Metoda recalibrată de datare cu argon-argon se bazează pe descompunerea naturală a potasiului-40 în argon-40 din rocile vulcanice. Oamenii de știință iradiază rocile cu neutroni pentru a transforma izotopul neradioactiv potasiu-39 în argon-39, apoi compară cantitățile relative ale celor doi izotopi de argon. Cu cât raportul dintre argon-40 și argon-39 este mai mare, cu atât mostra este mai veche.
Pentru acest studiu, coautorul Andrea Marzoli de la Universitatea din Padova a obținut în 1998 mostre noi de piatră ponce bogată în potasiu de la Oplontis, un alt oraș roman îngropat sub cenușă. Spre deosebire de mostrele anterioare, acestea proveneau din etapa incipientă a erupției Vezuviului. Camerele magmatice de sub vulcanii de tip stratovulcan tind să se stratifice, cu fierul și magneziul concentrându-se la bază, în timp ce elemente solubile precum potasiul rămân la partea superioară. Astfel, magma bogată în potasiu erupe prima și ajunge la baza depozitelor de cenușă și piatră ponce.
Mostrele au fost păstrate timp de aproximativ trei decenii fără a fi analizate, până când studenții absolvenți Caroline Hasler, Anthony Fuentes și Andy Tholt, conduși de cercetătorul postdoctoral Jack Carter, au propus scoaterea lor din arhivă pentru a încerca îmbunătățirea rezultatelor din 1997.
Înainte de a începe analizele, Hasler a trebuit să soluționeze inconsistențele din registrul istoric. Unii istorici susțin că erupția a avut loc mai târziu, în toamna anului 79 d.Hr., pe baza unei monede găsite la Pompeii despre care afirmă că ar fi putut fi bătută doar în septembrie. Hasler a comparat moneda cu alte monede romane contemporane și a concluzionat că aceasta a fost probabil fabricată înainte de septembrie. Adoptarea unei marje de incertitudine de două luni s-a dovedit a nu fi importantă pentru calibrarea tehnicii de datare, dar a fost esențială pentru stabilirea timpului de înjumătățire al potasiului-40.
Echipa a stabilit astfel că timpul de înjumătățire al descompunerii potasiului-40 în argon-40 este de 12,044 miliarde de ani, cu o marjă de 0,088 miliarde de ani, de două ori mai precis decât valoarea anterioară determinată prin fizică nucleară.
Renne a subliniat că datarea mai exactă și mai precisă cu argon-argon va fi invaluable pentru calibrarea datării cu radiocarbon, metoda dominantă pentru atribuirea de date materialelor precum lemnul, mai vechi de aproximativ 55.000 de ani. El a adăugat că echipa speră să unifice cât mai multe metode de datare geologică folosind aceeași matematică și aceeași abordare bayesiană, iar datarea cu argon-argon va rămâne un standard important în acest sens.
Pe lângă contribuția la calibrarea metodei de datare cu argon-argon, studiul stabilește un nou punct de referință pentru capacitatea acestei metode de a data erupții foarte recente cu o acuratețe de ordinul deceniilor. Rezultatele au fost publicate în revista Science Advances.
