Кости, скалы и звезды. Наука о том, когда что произошло - [42]

Со времен той первой находки, сделанной Дюбуа, останки Homo erectus были обнаружены по всей Азии и Африке. Осталось выяснить, когда именно человек прямоходящий топтал эту землю. Радиоуглеродный метод для датировки ископаемых костных останков применяется редко. Пусть изначально кости и содержали радиоуглерод, обычно их древность простирается далеко за 60 000 лет, предел которым ограничиваются возможности этого метода, и весь изначальный ¹⁴C в них давно распался. К счастью, большинство самых ранних индонезийских и африканских останков были найдены вблизи центров вулканической активности. Фрагменты скелетов оказались надежно законсервированы в обширных слоях вулканических отложений, поэтому, если нельзя датировать сами кости, можно определить возраст соответствующих вулканических слоев.

Одним из самых ранних методов, применяемых для датирования древних человеческих останков, стал калиево-аргоновый. Калий, обозначающийся в химии символом «K», встречается в трех формах. Нас интересует разновидность ⁴⁰K — радиоактивная. Как и прочие радиоактивные изотопы, ⁴⁰K нестабильна, и период ее полураспада составляет 1250 млн лет. Поскольку калий довольно часто встречается в составе разных вулканических обломков, популярность калиево-аргонового метода в датировании стоянок древнего человека весьма высока. Иногда при распаде радиоактивного калия протон ядра притягивает электрон, превращая его в нейтрон и образуя стабильный изотоп газа аргона, который обозначается как ⁴⁰Ar.

Важно отметить, что, когда пепел и продукты вулканического извержения остывают и твердеют, аргон в их составе отсутствует. Однако когда калий в обломках начинает распадаться, образуется аргон, который затем остается в ловушке. Если извлечь этот запертый внутри вулканических обломков газ, можно подсчитать объем образовавшегося ⁴⁰Ar и тем самым определить время извержения и возраст найденных в вулканических отложениях скелетов. Этот метод датировки был предложен в 1948 г., но после применения в 1965 г. к первым останкам австралопитеков продлил временную шкалу происхождения человека почти вдвое.

Несмотря на кажущуюся простоту и эффективность, у калиево-аргонового метода все же есть недостатки. Необходимо два замера — один, чтобы определить содержание калия в образце, а второй — содержание ⁴⁰Ar. Это означает, что образец нужен большой, а в таком случае велик риск загрязнения. Для преодоления этого недостатка в 1960-х гг. был разработан другой метод под названием аргонно-аргоновый.

В этом случае образец облучается в ядерном реакторе, где калий превращается в другой изотоп аргона — ³⁹Ar. Чтобы получить возраст, достаточно двух изотопов аргона — ⁴⁰Ar и ³⁹Ar. При нагревании образца газ можно запереть внутри, и соотношение двух изотопов измеряется одновременно. В результате для определения возраста требуется гораздо меньше материала и снижается риск загрязнения. При нагреве образца с помощью лазера или в печи запертый аргон последовательно высвобождается по направлению к центру. Оттуда его и берут для измерений. Если образец породы не загрязнен, соотношение между двумя разными изотопами аргона всегда будет одинаковым. Однако если какие-то части образца оказались открытыми для доступа воздуха, туда мог просочиться атмосферный аргон, который и сбил показатели. Последовательно повышая температуру нагрева и измеряя получающееся при этом в разных частях вулканического обломка содержание аргона, можно получить более точный возраст.

С помощью аргонно-аргонового датирования вулканического материала, в котором были найдены останки Homo erectus и каменные орудия на кенийской стоянке Кооби-Фора, был получен возраст 1,88 млн лет. Однако самый успешный пример датирования Homo erectus — «турканский мальчик». Это великолепный сохранившийся на 90% скелет ребенка 10–12 лет, обнаруженный кенийским археологом и антропологом Робертом Лики на восточном берегу озера Туркана. Возраст окружавшего скелет вулканического материала, установленный калиево-аргоновым методом, составил 1,64 млн лет.

Сколько же самым старым представителям Homo erectus из Явы? Для тринильской находки датирование пока не проводилось — поскольку не удалось отыскать подходящие вулканические обломки для аргонно-аргонового способа. Однако фон Кенигсвальд отыскал на Яве и других представителей Homo erectus. Не имея возможности датировать свои находки напрямую, фон Кенигсвальд сравнил географическое расположение разных точек, где были обнаружены Homo erectus и где в отложениях сохранились останки различных животных. Он предположил, что содержимое одного раскопа близ Моджокерто старше Триниля. Американец Карл Свишер из Геохронологического центра университета Беркли вместе с коллегами провел аргонно-аргоновое датирование вулканического слоя, который связывали с найденным в Моджокерто черепом. Было похоже, что Homo erectus мог обитать на Яве еще 1,81 млн лет назад. Однако точное место обнаружения фон Кенигсвальдом этого черепа до сих пор под вопросом, а недавние исследования показывают, что находка может быть несколько моложе — 1,43 млн лет. Судя по всему, со своей родины в Африке Homo erectus перебрался на противоположную сторону планеты.