سنگ های حومه پمپئی راز ویرانی این شهر را فاش کردند.

حدود 2000 سال پیش، پلینی جوان، نویسنده و وکیل رومی، توصیفی از یکی از ویرانگرترین فجایع تاریخ بشر به جا گذاشت.

او فوران کوه وزوو و دفن شهر پمپئی را در پی این حادثه ثبت کرد. اتفاقی که منجر به مرگ عمویش پلینی کبیر و حدود 2000 نفر دیگر شد. جزئیات دقیق گزارش پلینی جوان و تاریخ ذکر شده برای فوران، 24 اوت 79 پس از میلاد، به دانشمندان و باستان شناسان معیار مهمی برای زمان بندی نه تنها فوران های وزوو، بلکه سایر رویدادهای آتشفشانی داده است.

مطالعه جدیدی که امروز در ژورنال Science Advances منتشر شده است نشان می دهد که روش تاریخ گذاری آرگون-آرگون که در 24 آگوست 1979 کالیبره شد، اکنون دقیق تر است. در این روش نسبت اتم هایی با تعداد پروتون و نوترون یکسان که به آنها ایزوتوپ می گویند در عنصر آرگون اندازه گیری می شود تا سن سنگ ها، کانی ها و مواد آتشفشانی مشخص شود.

پیشرفت‌ها در این روش تاریخ‌یابی به دانشمندان امکان می‌دهد تا فوران‌های آتشفشان‌هایی را که در گذشته شهرهای بزرگی مانند مکزیکوسیتی در مکزیک، ناپل در ایتالیا و یوگیاکارتا در اندونزی را تهدید می‌کنند، با دقت بیشتری تعیین کنند.

پل رنه، یکی از نویسندگان این مطالعه و زمین شناس در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، گفت:

اگر می خواهید تاریخچه فوران یک آتشفشان در دوره نسبتاً اخیر را بررسی کنید، دقت بسیار مهم است. این مطالعه نشان می دهد که برای دوره های تاریخی نیز می توان به چنین دقت بالایی دست یافت.

پوکه در حومه پمپئی

آندریا مارزولی، از دانشگاه پادوآ در ایتالیا و یکی از نویسندگان این مطالعه، نمونه‌های تازه‌ای از پوکه غنی از پتاسیم بیشتری را از Oplontis در سال 1998 جمع‌آوری کرد. این منطقه حومه‌ای پمپئی نیز در هنگام فوران وزوو زیر خاکستر مدفون شد. برخلاف نمونه‌های قبلی، نمونه‌های جدید متعلق به فاز اول فوران وزوویوس بودند.

اتاقک های ماگما در زیر آتشفشان های طبقه بندی شده مانند وزوویوس معمولاً لایه لایه هستند. آهن و منیزیم بیشتر در قسمت پایین این مخازن تجمع می یابند، در حالی که عناصر محلول مانند پتاسیم در قسمت بالایی قرار می گیرند. به همین دلیل ماگمای غنی از پتاسیم زودتر خارج شده و در قسمت پایین رسوبات خاکستر و پوکه قرار می گیرد. سنگ هایی که مرزولی 28 سال پیش برداشت از همین لایه های زیرین بود.

با وجود اهمیت این نمونه ها، آنها سال ها در قفسه ماندند و هرگز مورد بررسی قرار نگرفتند. چند سال پیش، دانشجویان فارغ التحصیل کارولین هاسلر، آنتونی فوئنتس و اندی تالت پیشنهاد کردند که نمونه‌های قدیمی مارزولی از آرشیو مورد بررسی مجدد قرار گیرند.

تفاوت بین دقت و دقت در تاریخ گذاری

اگرچه واژه‌های دقت و دقت اغلب به جای یکدیگر استفاده می‌شوند، اما معانی علمی متفاوتی دارند. دقت نشان می دهد که یک نتیجه چقدر به مقدار واقعی نزدیک است، در حالی که دقت نشان می دهد که یک نتیجه چقدر قابل تکرار است.

برای درک این تفاوت می توان از یک بسکتبالیست به عنوان مثال استفاده کرد. اگر ضربات او دقت بالایی داشته باشد، توپ در بیشتر مواقع به سبد یا نزدیک آن می رسد. اما اگر دقت بالایی داشته باشد، شلیک‌های او هر بار تقریباً در همان نقطه فرود می‌آیند. حتی اگر آن نقطه لزوما نزدیک سبد نباشد.

محققان برای آزمایش روش جدید و بررسی همزمان صحت و دقت قدمت آرگون-آرگون، هشت نمونه از یک ماده معدنی آتشفشانی حاوی پتاسیم به نام سانیدین را از Vesuvius بررسی کردند. زمانی که همان نمونه سانیدین برای اولین بار در سال گذشته آزمایش شد، سن فوران حدود 1938 سال تخمین زده شد.

اما بر اساس روش جدید قدمت گذاری و تطبیق نتایج آن با نوشته های پلینی جوان، سن واقعی کانی های آتشفشانی حدود 1946 سال مشخص شد. این برآورد معادل دقت 0.7% و دقت 0.4% است. رنی گفت:

این روش به ما امکان می دهد تا رابطه علت و معلولی بین رویدادهای مختلف ثبت شده در تاریخ زمین شناسی را با دقت بیشتری تعیین کنیم. به عنوان مثال، بین یک ساختار ناشی از برخورد شهاب سنگ و یک انقراض دسته جمعی.

هاسلر همچنین به تاریخچه ثبت شده فوران وزوو و نوشته های پلینی جوان پرداخت. این بررسی به تیم تحقیقاتی کمک کرد تا تاریخ 24 آگوست را برای فوران حداکثر با خطای دو ماه تایید کنند. نتیجه ای که دو برابر برآوردهای قبلی دقیق است.

به گفته محققان، روش‌های تاریخ‌سنجی آرگون-آرگون که دقت و دقت بیشتری دارند، می‌توانند برای کالیبره کردن روش تاریخ‌گذاری رادیوکربن بسیار مهم باشند. در حال حاضر رادیوکربن روش اصلی برای تعیین سن موادی است که کمتر از 55000 سال قدمت دارند.

رنی گفت:

امیدواریم با استفاده از ریاضیات یکسان و رویکرد بیزی مشترک، تا آنجا که ممکن است روش های مختلف تاریخ گذاری زمین شناسی را به هم پیوند دهیم و داده ها و مشاهدات خام بیشتری را در این چارچوب بیاوریم. با این حال، تاریخ گذاری آرگون-آرگون یک معیار استاندارد باقی خواهد ماند و از این نظر نقش مهمی در کالیبراسیون سایر روش ها ایفا خواهد کرد.