HOMEN EN DE HEMEL
(LS CORRECTIES OP
DATERING MET C-14
Jle water stof-atmosfeer om Mercurius
*adar ontdekt grote kraters op kleinste planeet
tDAG 23 FEBRUARI 1974
EXTRA
PAGINA 17
Stonehenge, het grootste prehistorische mo
nument in Engeland, waarvan de datering ver
moedelijk 500 jaar vroeger gesteld moet worden
op grond van correcties op de C-14-methode.
De verzameling enorme stenen bevindt zich
op de Salisbury Plain in Wiltshire, Zuid-Enge-
land. Het monument bestaat uit twee kringen
Van steenblokken. De buitenste heeft een dia
meter van ongeveer 32 meter en telde 30 grote
stukken zandsteen. Daarvan staan er nog 19
overeind. De 30 kleinere van de binnenste ring
staan nog allemaal op hun plaats. Binnen
de ringen bevonden zich oorspronkelijk nog
vijf trilithen, d.w.z. twee staande stenen die
door een derde overdekt zijn. Van die trilithen
staan er thans nog drie overeind. Bovendien
bevinden zich binnen de steenringen nog en
kele monolithen. Daartoe behoort ook de zoge
naamde altaarsteen.
Het monument heeft vrijwel zeker gediend
voor religieuze handelingen, en men denkt, dat
het een primitieve tempel was voor een zonne
cultus. De lange as van het bouwwerk wijst
naar de plaats van de midzomer-zonsopkomst
Het monument is staatseigendom en trekt
jaarlijks vele duizenden bezoekers.
principe van de archeologische datering door middel van de C-1 4-methode berust op
feit, dat de koolstof-dioxyde in de atmosfeer een gering percentage van het radio-ac-
e C-1 4 bevat. De C staat hier als scheikundig symbool voor koolstof. De atmosferische
3t lstof-dioxyde wordt bij het proces van de fotosynthese door planten opgenomen en
dieren en mensen bij het consumeren van planten in het lichaam. Dit radio-actieve
■I vervalt geleidelijk in een zeer nauwkeurig tempo tot de niet-radio-actieve isotoop
2. Bij de dood van een plant of dier wordt geen nieuw C-14 opgenomen uit de atmos-
maar gaat het verval van de eenmaal aanwezige C-14 in Cl 2 regelmatig door.
verhouding, waarin C-14 en C-1 2 na geruime tijd in die afgestorven plant of de dier-
resten voorkomen, geeft daardoor de tijd aan die verlopen is sinds dit afsterven,
e methode van datering kan men via nu verder niet ter zake doende wegen in bepaal-
;evallen ook gebruiken voor de datering van niet-organische objecten, wanneer hun
:rdom op een of andere wijze gerelateerd kan worden aan bijbehorend organisch ma-
enige tijd vertrouwt men
de C-14-datering niet meer
Er zijn gevallen bekend,
in de resultaten van deze meet-
niet kloppen met betrouw -
geschreven bronnen. Uit de
tische archeologie is bijvoor-
gebleken. dat er dateringsver
en van zelfs enkele honderden
optreden. Een mogelijke ver-
ig daarvoor kan zijn, dat in-
ïr d. duizenden jaren voor het be-
e jaartelling, het percen-
C-14 in de atmosfeer verschil-
ei n het huidige, terwijl men had
i, dat dit percentage
ant is gebleven.
betekent dat de C-14-metho-
n ingebouwde fout vertoont. De
ode moet derhalve gecorrigeerd
lankelijk
ook fouten kunnen zijn
reden is thans ontwikkeld en
'erkt door prof. Colin Renfew,
ïheoloog van de universiteit
iet Engelse Southampton die
oepshalve veel heeft bezig ge-
met de befaamde Stonehenge
ienwerking met de statisticus
Clark van de universiteit in
;ld. Zij hebben thans een ge
arde C-14-dateringsschaal op-
die veilig gebruikt kan wor-
ongeveer 5000 jaar voor het
n onze jaartelling,
v en Clark hebben daartoe
»g gericht op twee geografisch
'1 verschillende terreinen, waar
verschillende manieren kon-
gebruiken om C-14-datering en
betrouwbare ouderdomsbepalingen
langs andere weg naast elkaar te
kunnen zetten.
Amerikaanse onderzoekers hebben
enige tijd geleden vastgesteld, dat
in de hogere regionen van de
White Mountains in Californië een
boom (Bristlecone Pine) voorkomt
die een onwaarschijnlijk hoge ouder
dom kan bereiken. Sommige van die
bomen blijken niet minder dan 4500
jaar oud te zijn, dwz. dat zij wortel
schoten tijdens de bloeiperiode van
het oude Egypte. Het droge klimaat
in deze bergstreek zorgde er verder
voor, dat nog veel oudere dode bo
men volledig geconserveerd zijn ge
bleven.
Door de Jaar-ringen in de boom
stammen te tellen kan men de
ouderdom van deze prehistorische
vormen van leven tot op twee of drie
jaat nauwkeurig bepalen.
Vergelijking van deze datering met
de C-14-methode toonde aan, dat de
C-14-methode betrekkelijk accuraat
is tot ongeveer 1500 Jaar voor het
begin van onze jaartelling. Maar er
treden grote verschillen op voor vroe
gere tijden.
Een boom. daterend uit 2500 voor
Chr. bijvoorbeeld was volgens de C-
14-meting ontstaan in 2100 voor
Chr. En hout, dat volgens de jaar
ringtelling ongeveer 5000 jaar voor
Chr. was ontstaan, was volgens de
C-14-methode duizend jaar jonger
Renfew en Clark wilden niet al
leen op dergelijke meetgegevens af
gaan. Het was immers mogelijk, dat
het C-14 gehalte in de atmosfeer op
de hoogte van de onderzochte boom-
resten en op die plaats misschien al
thans indertijd afweek van het ge
bruikelijke, en dat dit gehalte niet
zondermeer gelijkgesteld moest wor
den met dat in bijvoorbeeld Europa
en het Midden Oosten.
Voor een nieuw experiment wend
den zij zich derhalve naar Egypte,
waarover veel nauwkeurig gedateer
de gegevens bekend waren.
Deze Egyptische dateringen tussen
3000 en 1800 voor het begin van on
ze jaartelling zijn vaak gerelateerd
aan astronomische verschijnselen
zoals zonsverduisteringen, planeten-
conjuncties en over het algemeen de
bewegingen der hemellichamen. En
die verschijnselen zijn „terug te re
kenen" met een absolute betrouw
baarheid.
Daardoor werd het mogelijk, om
overal, waar organisch materiaal
voor C-14-datering voorhanden was
deze meetschaal te vergelijken met
geschreven of astronomische date
ringen.
Daarmee werd een tweede maatstaf
gevonden voor de correctie van de C
14-schaal.
Geen van deze correctie-methoden,
dus die aan de hand van de Califor-
nische oeroude bomen en de Egyp
tische archeologische vondsten, was
op zichzelf betrouwbaar. Wat Cali
fornië betrof kon er een anomalie
bestaan tussen plaatselijke omstan
digheden duizenden jaren geleden
en het Midden Oosten, en voor de
klassieke Egyptische dateringen
moest toch ook altijd nog met fou
ten rekening worden gehouden.
Derhalve pasten Renfew en Clark
statistische technieken toe, om
beide correctie-schalen met elkaar
te vergelijken om te zien of een be
trouwbare correctie van de C-14-
schaal mogelijk was. Dit was nodig
om te zien of discrepanties klein ge
noeg waren om aan het toeval te
worden toegeschreven, of dat zij zo
groot waren, dat er ernstige twijfel
mogelijk was aan de waarde van de
twee correctie-methoden, dus aan de
waarde van het tweeledige onder
zoek.
Het bleek na uitvoerige bereke
ningen (juist daarvoor was Clark
ingèschakeld) dat de twee gecorri
geerde tijdschalen vrijwel volledig
met elkaar in overeenstemming wa
ren. De kans, dat in beide gevallen
toevallige fouten of meetfouten zijn
opgetreden in dezelfde tijdsrichting
en van dezelfde omvang was on
aannemelijk klein. Weshalve de ge
vonden correctie van de C-14-schaal
thans als juist kan worden aan
vaard. Dat betekent ook, dat beide
correctie- methoden afzonderlijk
kunnen worden gebruikt. De Cali-
fornische metingen geven echter een
veel nauwkeuriger correctie dan de
Egyptische.
Dit alles heeft een opzienbarende
invloed op de archeologische inzich
ten.
Onze inzichten over de Europese
pre-historie zijn indertijd al belang
rijk gewijzigd door de invoering van
de C-14-datering, maar thans is dit
opnieuw het geval, en dan op een
veel steviger basis dank zij de onder
zoekingen van Renfew en Clark.
Archeologen en cultuurhistorici
gaan zich op basis van de nieuwe
dateringen van oude beschavingsres-
ten afvragen, of de zienswijze wel
juist is dat de Europese culturen
eigenlijk stammen uit het Midden en
Nabije Oosten en vandaaruit uit
gewaaierd zijn over wat wij nu de
„oude wereld" noemen. Deze af-
stammingstheorie werd opgesteld
lang voordat van nauwkeurige date
ring van archeologische vondsten
sprake was en berustte alleen op za
ken als veronderstelde op elkaar ge
lijkende stijlen van graftombes in
West Europa en het Midden-Oos
ten.
De C-14-datering deed al ernstige
twijfel ontstaan aan deze cultuur-
spreidings-volgorde, maar de nieu
we dateringscorrecties gooien de
vroegere denkbeelden helemaal om-
Renfew stelt bijvoorbeeld, dat de
gecorrigeerde C-14-datering het op
merkelijke Stonehenge- monument
plaatst in een tijd, dat het niet ge
ïnspireerd kan zijn door Aegeische
culturen, zoals aanvankelijk was
aangenomen. Die invloeden de
den zich pas in 1500 voor onze
jaartelling gelden, maar naar de
nieuwe tijdschalen moet Stonehenge
500 jaar eerder zijn opgericht. Vele
andere grafmonumenten in Europa
worden volgens de nieuwe tijdme
ting gedateerd op 3000 tot 3500 j^=J'
voor de jaartelling en zij kunnen
dus niet ontstaan zijn onder invloed
van de Kretensische cultuur van on
geveer 2500 Jaar voor Chr., hetgeen
tot dusver was aangenomen.
Dit alles moet op den duur een
vrij revolutionaire invloed hebben
op onze inzichten omtrent de ont
staansgeschiedenis en de versprei
dingsperiode van de oudste mense
lijke culturen.
Door allerlei kunstgrepen kan de
correctie van de C-14-datering toe
gepast worden tot ongeveer 50.000
jaar geleden, hoewel alleen over de
laatste tienduizend jaar de betrouw
baarheid bij correcties groot is.
ie Russische sterrekundige prof. Nikolai Kozyrev zal met
grotere belangstelling dan andere astronomen kennis ne-
van de meetresultaten door de Amerikaanse onbemande
nte-sonde Mariner-10, wanneer die op 29 maart a.s langs
planeet Mercurius trekt op een afstand van slechts 1000
mieter. Hij hoopt dan bevestiging te krijgen van de resul-
:n van een eigen onderzoek, dat aantoonde dat de zeer ijle
losfeer van de planeet voornamelijk uit waterstof bestaat.
eds lange tijd bestond het ver-
len, dat de kleinste planeet van
tonnestelsel, die zich het dichtst
bevindt, een ijle atmo-
heeft. In vroeger tijden meende
dat dit niet het geval was om-
geringe aantrekkingskracht
in staat zou zijn om een atmo-
„vast te houden". Ter verge-
i: de ontsnappingssnelheid op
bedraagt, 11,2 km per se-
e, die op Mercurius slechts 4.2
sec. Onze eigen maan, die
even groot is als de
ste planeet, kan geen atmosfeer
louden omdat de ontsnappings-
leid daar veel kleiner is als ge-
van een veel kleine dichtheid
het hemellichaam, derhalve een
massa en een geringere aan-
Öngskracht.
is uit latere waarne-
gebleken, dat Mercurius in-
&d een ijle atmosfeer kan heb-
Kozyrev heeft dit vermoe-
ïnlangs bevestigd, en wel tijdens
Passage van Mercurius voor de
Doordat de planeet in een
are baan om de zon wentelt dan
arde, zien wij Mercurius af en
toe voor de zon langs trekken. Dat
gebeurt eens in de ongeveer zeven
jaar. Dank zij zeer verfijnde meet
technieken waarover men thans de
beschikking heeft is het dan mo
gelijk, waar te nemen dat het zon
licht dat ons langs het oppervlak
van de planeet bereikt iets verstrooid
en omgebogen is door een eventuele
atmosfeer.
De laatste passage van Mercurius
voor de zon langs vond plaats op 10
november van het vorige jaar. Pas
dezer dagen heeft de Russische as
tronoom de resultaten van zijn on
derzoek tijdens deze passage gepu
bliceerd.
Het verrassende van deze onderzoe
kingen was niet de bevestiging van
het bestaan van een atmosfeer om
Mercurius maar de aard daarvan.
Prof. Kozyrev maakte namelijk uit
een spectraal-analyse van het door
de Mercurius-atmosfeer vallende zon
licht op, dat deze afmosfeer voor
namelijk uit waterstof bestaat en
zich uitstrekt tot een hoogte van
bijna zeshonderd kilometer. De
dichtheid zou niet meer bedragen
dan ongeveer een half procent van
die van de aardse atmosfeer.
Tot dusver had men aangenomen,
dat het belangrijkste element in de
Mercurius-afmosfeer kooldioxyde
was, en dat er geen waterstof in
voorkwam. Een overmaat aan wa
terstof is inderdaad wat verrassend,
omdat dit lichtste gas logischerwijs
het eerst naar de ruimte zal ont
snappen.
De Amerikaanse Mariner, die op
29 maart Mercurius zal passeren,
heeft ook instrumenten aan boord
om de dichtheid, uitgestrektheid en
samenstelling van de afmosfeer te
meten. Wanneer het instrumenta
rium goed werkt (en dat is tot dus
ver het geval) kan de opzienbaren
de ontdekking van prof. Kozyrev be
vestigd worden.
Er zijn ook nog andere astrono
men, die met een zeer speciale be
langstelling de resultaten van de Ma-
riner-10 afwachten. Dat zijn dr.
Richard Goldstein en dr. Shalhav
Zohar van het Californische tech
nologische Jet Propulsion Laborato
ry (JPL). Zij hebben bij radar-ex
perimenten opzienbarende intolek-
kingen gedaan, die door de duizen
den foto's, die de Mariner bij de
passage op korte afstand maakt,
zouden kunnen worden bevestigd.
Optische telescopen zijn niet in
staat, met enige betrouwbaarheid ob
jecten op Mercurius waar te nemen
die kleiner zijn dan aardse continen
ten. Dat komt, doordat Mercurius
van de aarde af gezien altijd zeer
dicht bij de zon staat en bovendien
op grote afstand van de aarde wan
neer de van hier uit door de zon
belichte zijde te zien is. Een waar
nemingsmethode die minder last van
deze ongunstige omstandigheden
heeft is radar. Maar ook voor deze
techniek waren verfijningen nodig,
die eerst onlangs treffende resulta
ten schijnen te hebben afgeworpen.
De genoemde astronomen gebruik
ten voor hun onderzoek het Cali
fornische Goldstone Deep Space
Station van de NASA, dat beschikt
over een 64-meter parabolische an
tenne. Zij gebruikten radarsignalen
van 400 KW op een golflengte van
12,5 cm. De signalen deden over de
heen- en weerreis ongeveer tien mi
nuten. Uit de retoursignalen kon
worden opgemaakt, hoe groot in
bepaalde gebieden de hoogteverschil
len op Mercurius zijn.
De signalen toonden aan, dat er
zich op Mercurius kraters bevinden
van ongeveer 50 km in doorsnee en
700 meter diep, althans in het ge
De beste tot nu toe gemaakte 'bijgetekende' foto (Pic du Midi
toont slechts continentaal-grote verschillen. Wanneer de foto
apparatuur van de Mariner goed werkt zullen we althans van
een evenaarstrook onvoorstelbaar betere beelden ontvangen
met details tot op enkele honderden meters.
deelte dat werd afgetast, een strook
tussen de 12 graden noorderbreedte
en 4 graden zuiderbreedte langs de
evenaar.
Volgens de leider van het experi
ment Goldstein heeft het onder
zoek ook aanwijzingen opgeleverd, dat
er kraters voorkomen met diameters
van ongeveer 500 kilometer, aldus
hun publicatie in Astronomical
Journal.
Dit zou voor vele onderzoekers een
vrij pijnlijke zaak zijn, omdat daar
mee allerlei theorieën over het ont
staan van kraters (vulkanisch of door
meteoriet-inslag) zoals die zich ook
op de aarde, op de maan, op Mars
en vermoedelijk ook op Venus be
vinden.
De randen van de kraters en de
oneffenheden in de bodem vertonen
volgens het PL-onderzoek glooi
ende hellingen, niet scherp en met
grote hoogteverschillen op korte af
stand. Een werkwaardige tekening in
het landschap werd aangetroffen,
namelijk een soort hoogvlakte met
een doorsnee van 120 kilometer en
een hoogte van 1300 meter.
De glooiende hellingen van krater-
wanden en andere oneffenheden in
het oppervlak kunnen verklaard
worden door een sterke erosie. In de
eerste plaats staat Mercurius zeer
dicht bij de zon, (gemiddeld 58, mil
joen kilometer, variërend tussen 42
en 72 miljoen kilometer, de aarde ge
middeld 150 miljoen kilometer)
waardoor de zonnestraling een zeer
sterke invloed op het oppervlakte-
gesteente heeft. In de tweede plaats
kan ook een ijle atmosfeer aan die
erosie bijdragen.
Dit laatste is temeer het geval,
doordat de „dagen" op Mercurius
zeer lang zijn en dus ook de nach
ten. Aanvankelijk dacht men, dat de
Wetenschap en
technologie
door P. Bok
planeet steeds dezelfde zijde naar
de zon keerde doordat hij in dezelf
de tijd om de eigen as draaide als
hij een omwenteling om de zon maak
te, 87,96 dagen (omlooptijd van de
aarde ongeveer 365,25 dagen). In re
cente tijd bleek evenwel, dat de eigen
rotatie van Mercurius 58,646 aardse
dagen bedraagt. Doordat in die tijd
van een "dag" Mercurius ook
weer een belangrijk deel van de
baan om de zon aflegt duurt een
„etmaal", op Mercurius ongeveer 172
aardse dagen, dat wil zeggen dat
de periode van zonlicht op een be
paald punt er bijna drie maanden
duurt en de zonloze afkoelende
nacht eenzelfde periode.
De daardoor optredende sterke tem
peratuurverschillen vermoedelijk
van 400 graden celsius overdag tot
min 150 graden celsius des nachts,
hebben een heel sterk eroderend ef
fect. Wanneer er inderdaad een ijle
atmosfeer om Mercurius bestaat,
werken deze grote temperatuurver
schillen sterke luchtverplaatsingen
op, die het eroderend effect van de
zonnestraling op het gesteente ver
sterken.
Al met al worden de foto's en me
tingen van de Mariner-10 door zeer
vele astronomen in de wereld met
grote spanning tegemoet gezien.
