Hvordan vet vi hvor gammel en mumie er?

Du har antakelig både lest i aviser og sett på tv at arkeologer graver ut et område som har vært bebodd i tidligere tider. Kanskje finner de en trebit eller en del av et skjelett. - Skjelettet er en jente, og hun levde for 2400 år siden, sier arkelologene.

- Javel, sier du, - men hvordan i all verden klarer de å finne det ut?

Hvordan kan forskere si hvor gammelt et objekt er, hvilke metoder bruker de, og er metodene nøyaktige?

Svaret er at de bruker en metode som heter karbon-14-datering. Metoden brukes til å bestemme alderen på biologisk materiale, og kan brukes på materiale som er opptil 60 000 år gammelt. Metoden brukes til å datere ting som bein, klær, trær og planter - altså ting som er biologisk.

Hvordan karbon-14 oppstår

Kosmiske stråler kommer konstant inn i atmosfæren. For eksempel så treffes både du og jeg av en halv million kosmiske stråler hver eneste time. På sin vei, er det ikke uvanlig at strålene kolliderer med atomer i atmosfæren. Når det skjer, oppstår en sekundær kosmisk stråle i form av nøytroner.

Når disse nøytronene kolliderer, omdannes nitrogen-14 (syv protoner, syv nøytroner) til et karbon-14-atom (seks protoner, åtte nøytroner) pluss et hydrogenatom (ett proton, ingen nøytroner).

Reaksjonsligningen for de spesielt interesserte:

n + 14N → 14C + 1H

Karbon-14 er radioaktivt, med en halveringstid på 5730 år.

Karbon-14 i levende ting

Karbon-14-atomene danner karbondioksid ved å reagere med oksygen. Dette karbondioksidet absorberes av planter og inkorporeres i plantefibre gjennom fotosyntese.

Dyr og mennesker spiser planter, og får også i seg karbon-14. Forholdet mellom vanlig karbon (karbon-12) og karbon-14 i luften og levende ting, er tilnærmet konstant.

For hver billion vanlige karbonatomer, finner vi ett karbon-14-atom. Karbon-14-atomene brytes konstant ned, men de erstattes hele tiden av nye karbon-14-atomer. Akkurat nå inneholder kroppen din en viss andel karbon-14. Alle andre mennesker, dyr og levende planter inneholder den samme andelen.

Så, hvordan brukes karbon-14 til å datere en mumie?

Så snart en levende organisme dør, stopper opptaket av nytt karbon. Forholdet mellom karbon-14 og vanlig karbon er på dødsstadiet det samme som i alle andre levende organismer. Det som gjør at vi kan bruke karbon-14 i tidsbestemming, er at det brytes ned. Dette karbonet erstattes ikke i døde organismer (husk at det erstattes med nytt karbon-14 i levende organismer).

Som sagt, så har karbon-14 en halveringstid på 5730 år. Det vil si at i løpet av 5730 år, er innholdet av karbon-14 i en død organisme halvert. Samtidig er innholdet av vanlig karbon (karbon-12) konstant.

Ved å se på forholdet mellom karbon-12 og karbon-14 og sammenligne dette med forholdet i levende vesener, er det mulig aldersbestemme for eksempel mumier. Metoden er rimelig nøyaktig for objekter som er opptil rundt 60 000 år.

Denne artikkelen inngår i artikkelserien «Stein hjelper deg» . Jeg hjelper deg med livets små og store mysterier. Lurer du på hvorfor solen er gul eller hvorfor i all verden sjiraffen har så usannsynlig lang hals, er «Stein hjelper deg» redningen. Det finnes ikke dumme spørsmål. Intet spørsmål er for stort, og intet spørsmål er for lite.

Lurer du på noe? Vel, send meg spørsmålet, så skal jeg se hva jeg finner ut. Jeg kan ikke love at alle får svar, men jeg gjør så godt jeg kan. Jeg har dessverre ikke kapasitet til å svare på epost.