Давайте посмотрим, как же работает метод радиоуглеродного анализа. Углерод-12 (12C) — это «обычный» углерод (6 нейтронов и 6 протонов). Если к нему добавить 2 нейтрона, он становится углеродом-14 (14C). Образование углерода-14 из углерода-12 происходит за счёт космической радиации. Если быть точным, космическое излучение (исходящее от звёзд) достигая атмосферы, каждую секунду создаёт 2,4 атома углерода-14 на см2. Это означает, что в среднем на каждый атом углерода-14 приходится 1012 атомов углерода-12. [112]
Рис. 44: Иллюстрация атома углерода-14, состоящего из 6 протонов (синего цвета), 8 нейтронов (красного цвета) и 6 электронов.
Рис. 44: Иллюстрация атома углерода-14, состоящего из 6 протонов (синего цвета), 8 нейтронов (красного цвета) и 6 электронов.

Углерод (как 12C, так и 14C), соединяясь с кислородом, образует CO2, который в дальнейшем поглощается растениями и животными. И когда эти организмы умирают, в них содержится один атом углерода-14 на каждые 1012 атомов углерода-12. Однако у углерода-14 есть одно уникальное свойство: он подвержен радиоактивному распаду. Каждые 5568 лет половина атомов углерода-14 исчезает (превращается в азот-14). А когда находят окаменелость, учёные измеряют массовое отношение углерода-12 к углероду-14. Чем выше полученное значение, тем больше углерода-14 успело распасться, и тем старше исследуемый образец.

Несомненно, такой простой метод является весьма притягательным. Заметьте, однако, что весь процесс основан на одном фундаментальном предположении: отношение углерода-12 к углероду-14 всегда постоянно. Проблема заключается в том, что когда этот метод сравнивается с другими методами определения возраста (электролюминисценцией, дендрохронолологией, археологией, геологией, анализом ледников), он постоянно показывает «аномалии». В действительности радиоуглеродный анализ часто показывает заниженный возраст образцов.

Эти «аномалии» происходят из-за того, что отношение 12C/14C на самом деле не является постоянным. Это происходит по нескольким причинам. Первые две связаны с деятельностью человека.
Причина неестественно высокого содержания 14C в останках плейстоцена может заключаться в хорошо известном «эффекте атомной бомбы». К середине 1960-х годов термоядерные испытания с их гигантскими выбросами термальных нейтронов почти вдвое увеличили объём 14C в атмосфере, и, что ещё важнее, почти удвоили активность 14C в углеродсодержащих отложениях. (Тейлор, 1987)
Другими словами, в результате термоядерных взрывов концентрация 14C была искусственно повышена, что привело к занижению возраста, определяемого радиоуглеродным анализом. [113]

С 1945 по 1998 годы было произведено 2054 ядерных взрыва. Общее количество взрывов по странам показано в верхней и нижней частях графика
© Исао ХашимотоРис. 45: С 1945 по 1998 годы было произведено 2054 ядерных взрыва. Общее количество взрывов по странам показано в верхней и нижней частях графика.
Вторая причина, связанная с деятельностью человека, — это сжигание ископаемых углеводородов, что приводит к высвобождению [3] углерода-12 (без 14C) и таким образом изменяет отношение 12C/14C.

Третья причина не связана с человеческой деятельностью. Её установили исследователи Ричард Фаерстоун (Richard Firestone) и Уильям Топпинг (William Topping) из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, которые обнаружили неестественно низкие уровни Pu-235 вместе с неестественно высокими уровнями Pu-239 в доисторических образцах. Pu-239 — это обогащенный плутоний. Такое обогащение могло произойти только из-за массивной бомбардировки нейтронами, потому что Pu-239 — это Pu-235 плюс четыре нейтрона. Так как это произошло миллионы лет назад, задолго до зарождения цивилизации, такой массивный приток нейтронов можно объяснить только естественными причинами, например взрывами сверхновых, бомбардировкой кометами или взрывами комет в атмосфере. Все эти космические события вызывают массивные бомбардировки нейтронами, которые искажают результаты радиоуглеродного анализа и делают исследуемые образцы моложе их настоящего возраста.[4]

Как иронично это бы не звучало, причиной циклических массовых вымираний может быть то же самое, из-за чего неверно определяются их даты. Кометные события приводят к массовым вымираниям, в то же время "сбрасывая" часы окаменелых организмов, которых они убили. Всё как в хорошем детективе: убийца подделывает улики, чтобы сыщик не смог определить точное "время преступления".
Рис. 46: Зеленая зазубренная кривая – измеренные данные калибрации возраста для 14C (Фолкер и др.). Синяя кривая – ожидаемая скорость распада (без
© Фаерстоун и др.Рис. 46: Зеленая зазубренная кривая – измеренные данные калибрации возраста для 14C (Фолкер и др.). Синяя кривая – ожидаемая скорость распада (без "сброса"). Красная кривая – скорость распада, учитывая "сбросы". Чёрная кривая (треугольники) – данные 14C исландского Института исследования моря.
Рис. 46 иллюстрирует огромную разницу между реальными уровнями 14C, измеренными в каждом осадочном пласте (кривая с чёрными треугольниками), и теоретическими уровнями 14C в модели, предполагающей постоянный приток космического излучения/нейтронов (плавная синяя кривая). Обратите внимание, насколько неравномерна кривая с треугольниками. Очевидно, что количество углерода-14 изменялось вовсе не равномерно. Мы видим несколько всплесков (например 32 000 лет до н. э.), что говорит о массивном притоке 14C вследствие космических событий, скорее всего, кометной бомбардировки, за которыми следуют медленные снижения уровней 14C, что приблизительно укладывается в теоретическую модель.

Чтобы быть более точной, теоретическая модель должна учитывать эти «сбросы». Для этого Фаерстоун предложил улучшенную модель определения возраста, состоящую из трех несвязанных кривых (две красных и одна синяя на рис. 46). Каждый разрыв кривой показывает скачок в притоке нейтронов.

Теперь давайте вернёмся к циклу Мюллера продолжительностью в 27 миллионов лет (МЛ) и учтём вышеупомянутые сбросы возраста. Если потоки нейтронов, которые приходят с кометными событиями, относительно схожи между собой, то цикл в 27 млн. лет всё ещё может быть верным. Это также может объяснить, почему 8 из 19 массовых вымираний не совпадают точно с вертикальными линиями 27 МЛ: эти 8 событий могли сопровождаться атипичными потоками нейтронов.

Так как человеческий фактор (ядерные испытания и сжигание топлива) начал действовать относительно недавно, он не меняет периодичность сам по себе. Он только меняет текущее отношение 14C/12C и тем самым «сдвигает» все события в одном направлении по временной линии. В таком случае последнее массовое вымирание, вызванное Немезидой, могло произойти гораздо раньше или гораздо позже чем 14 миллионов лет назад, и спутник Солнца может сейчас находится не на максимальном удалении от него, о чём говорит стандартный метод определения возраста, а напротив, он может приближаться к перигелию.

Предполагаемая близость Немезиды подтверждается лунной гравитационной «аномалией», описанной в следующей выдержке:
Недавний анализ данных лазерной локации Луны, собранных за 38,7 лет, выявил аномальное увеличение эксцентриситета [e] лунной орбиты... Существующие модели диссипативных процессов, происходящих внутри Земли и Луны, не способны объяснить этот факт. Мы исследуем несколько неучтённых в анализе данных динамических эффектов в рамках изменяемых на больших расстояниях моделей гравитации и стандартной парадигмы Ньютона/Эйнштейна. Похоже, что ни один из них не способен объяснить соотношение de/dt_meas. Многие из них даже не вызывают долгосрочные изменения e; другие модели, напротив, дают такой эффект, однако его конечная величина не согласовывается с de/dt_meas. [116]
Рис. 47: Эллиптическая (овальная) орбита Луны. Чем более плоский эллипс, тем выше эксцентриситет орбиты.
© physics.usu.eduРис. 47: Эллиптическая (овальная) орбита Луны. Чем более плоский эллипс, тем выше эксцентриситет орбиты.
Говоря проще, эксцентриситет лунной орбиты увеличивается (орбита Луны становится всё более вытянутой), и такое продолжительное изменение нельзя объяснить ничем кроме одного:
Возможным ньютоновским кандидатом мог бы быть массивный трансплутоновый объект. [117]
Аномальный эксцентриситет орбиты Луны можно объяснить только близостью неизвестного массивного небесного тела, расположенного за орбитой Плутона. За последние годы несколько учёных приходили к такому заключению, называя этот объект «Немезидой», [118] «Планетой X» [119] или «Тюхе» [120] в зависимости от источников.

Расчёты, относящиеся к вышеупомянутой лунной «аномалии», указывают на определенные массу и расстояние от Солнца для неизвестного объекта. Из-за своих ограниченных масс Планета X (примерно половина массы нашей планеты) и Тюхе (примерно в 4 раза массивнее Юпитера) должны находиться либо недалеко от Солнечной системы, либо в её пределах [121], и тем самым должны быть видимыми.

Однако в случае с Немезидой (около 0,56 массы Солнца) для получения такого лунного возмущения расстояние от неё до Солнца должно равняться приблизительно 4500 а. е. [122] — достаточно близко для взаимодействия с нашей Солнечной системой, но слишком далеко, чтобы мы могли её наблюдать (особенно если Немезида представляет из себя такое тёмное небесное тело, как коричневый карлик).

Сноски

[112]: Firestone, B. & Topping, W., 'Carbon and radiocarbon dating: A primer', Mammoth Trumpet (март 2001 г.): стр. 7 - 16

[113]: Там же.

[114]: Blöss, C. & Niemitz, H. U., 'The Self-Deception of C-14 and Dendrochronology', Zeitensprünge (1996) 8: стр. 361 - 389

[115]: К примеру, материалам с палеоиндейского места раскопок Гейни в штате Мичиган с помощью радиоуглеродного анализа был установлен возраст в 2880 лет, а метод термолюминесценции показал уже возраст в 12 400 лет. Археологи Робсон Боннишен и Ричард Уилл пишут в Ice Age Peoples (1999), что среди 13 палеоиндейских мест раскопок в северо-восточной части Северной Америки более половины из них были отнесены к голоцену (текущей геологической эпохе) с помощью радиоуглеродного анализа, что ведущие там раскопки археологи считают слишком маленьким возрастом. См.: Firestone, B. & Topping, W., 'Carbon and radiocarbon dating: A primer',Mammoth Trumpet, 2001, стр. 2

[116]: Iorio, L., 'On the anomalous secular increase of the eccentricity of the orbit of the Moon', Mon. Not. R. Astron. Soc. (2011)

[117]: Там же.

[118]: Melott, A. L. & Bambach, R. K., 'Nemesis Reconsidered', Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters (2010)

[119]: Lykawka, P. S. & Mukai, T.,'An Outer Planet Beyond Pluto and the Origin of the Trans-Neptunian Belt Architecture',Astronomical Journal (2008)

[120]: Matese, J. J. & Whitmire, D. P., 'Persistent evidence of a jovian mass solar companion in the Oort cloud', Icarus (2011)

[121]: 30 а. е. для Планеты X и 200 а. е. для Тюхе. См.: Iorio L., 'On the anomalous secular increase of the eccentricity of the orbit of the Moon', 2011, Mon. Not. R. Astron. Soc., стр. 5

[122]: В 100 раз больше, чем расстояние от Солнца до Плутона.