Bagaimana Ahli Sains Menentukan Umur Tulang Purba?

Adakah anda berminat dengan masa lampau? Walaupun sejarah bukan subjek kegemaran anda, anda mungkin telah terpesona dengan peristiwa sejarah pada sesuatu ketika, sama ada kekejaman Perang Dunia I atau karamnya Titanic.

Untuk peristiwa yang berlaku dalam satu abad yang lalu atau lebih, ahli sejarah kerap dapat menyusun akaun terperinci tentang apa yang berlaku menggunakan gambar dan rekod bertulis. Namun, semakin jauh anda ke masa lampau, menjadi lebih mencabar untuk memahami orang dan peristiwa.

Bayangkan kesulitan yang dihadapi oleh ahli arkeologi dan paleontologi, sebagai contoh. Apabila mereka menemui fosil dinosaurus semasa penggalian di kawasan terpencil dunia, bagaimana mereka membangunkan semula sejarah makluk yang mereka temui?

Adakah mereka akan menemui sebuah buku harian atau album foto lama? Mustahil! Sebaliknya, para ahli ini bergantung kepada pemerhatian yang teliti dan teknik sains yang canggih untuk mempelajari lebih lanjut tentang haiwan purba ini. Salah satu perkara pertama yang mereka cuba tentukan adalah umur makhluk tersebut dengan menggunakan tulang fosil yang mereka temui.

Tetapi bagaimana boleh tulang-tulang tua memberikan maklumat kepada ahli sains? Salah satu kaedah sains yang biasa digunakan adalah penggambaran karbon-14. Teknik ini terbukti agak tepat dalam menentukan umur artifak purba yang mempunyai asal biologi, seperti tulang, kayu, atau serat tumbuhan, sehingga kira-kira 60,000 tahun yang lalu.

Karbon-14 merupakan isotop karbon biasa, juga dikenali sebagai karbon-12. Isotop adalah atom bagi satu unsur yang mempunyai bilangan neutron yang berbeza daripada bentuk stabil unsur tersebut.

Karbon-14 adalah radioaktif dan berlaku secara semulajadi di atmosfera apabila sinaran kosmik bertindak balas dengan atom nitrogen. Apabila atom karbon-14 bergabung dengan oksigen, mereka membentuk karbon dioksida yang diserap oleh tumbuhan. Apabila manusia dan haiwan mengambil makanan tumbuhan, mereka mengambil atom karbon-14.

Atom karbon-14 terurai pada kadar yang tetap kerana ia adalah radioaktif. Kadar terurai isotop radioaktif ditentukan oleh separuh hayatnya, iaitu masa yang diambil untuk separuh daripada atom dalam isotop itu terurai. Ahli sains telah mengukur separuh hayat atom karbon-14 menjadi kira-kira 5,700 tahun. Pada masa yang sama, karbon-14 baru sentiasa dihasilkan dalam persekitaran, menghasilkan peratusan karbon-14 yang relatif stabil dalam semua tumbuhan hidup dan haiwan.

Apabila seekor haiwan mati, ia tidak lagi mengambil karbon baru. Walau bagaimanapun, karbon-14 yang terkandung dalamnya terus terurai, manakala jumlah karbon-12 kekal. Dengan membandingkan nisbah karbon-12 kepada karbon-14 dalam tulang fosil purba makhluk, ahli sains boleh menganggarkan umur purba itu melalui ujian dan analisis.

Oleh kerana separuh hayat karbon-14 adalah kira-kira 5,700 tahun, penggambaran karbon-14 hanya boleh digunakan dengan boleh dipercayai untuk menganggarkan objek yang berusia kira-kira 60,000 tahun. Walau bagaimanapun, anda mungkin telah mendengar ahli sains membincangkan objek yang mereka dakwa berusia jutaan atau miliaran tahun. Bagaimana mereka membuat anggaran ini?

Karbon-14 bukanlah satu-satunya isotop radioaktif yang boleh diukur dan digunakan untuk menganggarkan umur artifak. Isotop radioaktif lain, seperti kalium-40, uranium-235, uranium-238, thorium-232, dan rubidium-87, mempunyai separuh hayat yang meluas dari jutaan hingga bilion tahun.

Cuba cuba

Adakah anda bersedia untuk melakukan perjalanan melalui masa? Cari teman atau ahli keluarga untuk membantu anda menerokai aktiviti-aktiviti menarik berikut:

  • Adakah anda keliru dengan izotop? Bagaimanakah mungkin bagi mereka untuk menjadi atom-atom unsur yang sama tetapi mempunyai jumlah neutron yang berbeza? Untuk memahami izotop dengan lebih baik, lihat aktiviti Izotop Koin dalam talian. Kongsi pengetahuan baru anda dengan seorang rakan atau ahli keluarga.
  • Pengamatan radiometrik bergantung pada mengetahui kadar tepat di mana izotop radioaktif terurai seiring masa. Cari di dalam talian untuk membaca dan mencuba aktiviti Penguraian Radioaktif: Simulasi Separuh Hayat yang Menarik. Catat sekurang-kurangnya tiga fakta baru yang anda pelajari tentang penguraian radioaktif.
  • Adakah anda mempunyai kebolehan untuk menggunakan penjualan karbon untuk menentukan umur fosil? Melainkan jika anda menjadi seorang saintis, seperti seorang arkeolog atau paleontologis, anda mungkin tidak akan tahu. Walau bagaimanapun, pada masa ini, anda boleh mencuba aktiviti menarik Frosty the Snowman Meets His Demise: An Analogy to Carbon Dating dalam talian. Berseronok-seronoklah dan pastikan untuk meminta bantuan rakan atau ahli keluarga!

Sumber-sumber Keajaiban

  • http://science.howstuffworks.com/environmental/earth/geology/carbon-14.htm
  • http://www.whoi.edu/nosams/what-is-carbon-dating

1. Bagaimana saintis menentukan umur tulang purba?

Saintis menggunakan pelbagai kaedah untuk menentukan umur tulang purba. Satu kaedah yang biasa digunakan ialah penentuan tarikh radiokarbon, di mana ia mengukur jumlah karbon-14 dalam tulang. Karbon-14 adalah isotop radioaktif yang terurai seiring berjalannya masa, oleh itu dengan mengukur jumlah karbon-14 yang tinggal, saintis boleh menganggarkan umur tulang tersebut.

2. Kaedah penentuan tarikh lain yang digunakan oleh saintis untuk tulang purba?

Selain daripada penentuan tarikh radiokarbon, saintis juga menggunakan kaedah penentuan tarikh lain seperti penentuan tarikh uran-seri dan penentuan tarikh termoluminesens. Penentuan tarikh uran-seri mengukur peluruhan isotop uranium dalam tulang, manakala penentuan tarikh termoluminesens mengukur jumlah sinaran yang diserap oleh tulang seiring berjalannya masa.

3. Adakah saintis dapat menentukan umur tulang purba dengan tepat?

Walaupun saintis dapat menentukan umur tulang purba dengan tahap ketepatan yang munasabah, tetapi sentiasa ada sedikit ruang untuk kesilapan. Ketepatan kaedah penentuan tarikh bergantung kepada pelbagai faktor, termasuk keadaan penyimpanan tulang dan ketersediaan kaedah penentuan tarikh yang sesuai.

4. Berapa jauh saintis dapat menentukan tarikh tulang purba ke belakang?

Metode penentuan tarikh yang digunakan oleh saintis pada umumnya dapat menentukan umur tulang purba sehingga kira-kira 50,000 tahun. Selepas itu, jumlah karbon-14 yang tinggal dalam tulang menjadi terlalu kecil untuk diukur dengan tepat. Bagi tulang yang lebih tua, saintis mungkin menggunakan kaedah penentuan tarikh lain seperti penentuan tarikh uran-seri, yang dapat memberikan anggaran hingga beberapa ratus ribu tahun.

5. Mengapa penting bagi saintis untuk mengetahui umur tulang purba?

Mengetahui umur tulang purba adalah penting untuk pelbagai sebab. Ia membolehkan saintis mengkaji evolusi dan corak migrasi nenek moyang manusia, serta perkembangan tamadun purba. Ia juga membantu dalam memahami perubahan alam sekitar dan iklim yang berlaku pada masa lampau. Selain itu, penentuan tarikh tulang purba boleh memberikan wawasan tentang asal-usul dan penyebaran penyakit sepanjang sejarah.

Tinggalkan Balasan

Alamat e-mel anda tidak akan disiarkan. Medan diperlukan ditanda dengan *