Ввиду обилия ископаемых остатков гоминид, собранных наряду с костями различных животных в 1974 году, нас ожидала огромная работа по их очистке, систематизации в соответствии с событиями местной геологической истории и, наконец, описанию. Вообще, характеристика находок — длительный и трудоемкий процесс; он включает неисчислимое множество измерений и запись их результатов. Я проделал все это с челюстями, найденными Алемайеху, но впереди оставалась еще бездна работы. Теперь на меня обрушилась лавина костей Люси — новые горы измерений и описаний. И их нужно было закончить, прежде чем сформулировать четкую научную гипотезу о том, что представляли собой хадарские гоминиды. Решающую роль здесь должен был сыграть их возраст. Мы нуждались в точных, твердо обоснованных датировках, но в тот момент располагали лишь такими цифрами, которые никак нельзя было назвать безупречными. Я рассчитывал, что в этом отношении нам поможет Аронсон, недавно побывавший в Хадаре.
Тайебу посчастливилось найти слой базальта — окаменевший лавовый поток, а также менее мощные слои туфа (вулканического пепла), расположенные выше. Поскольку лава и пепел служат хорошим материалом для определения возраста, мы еще в предыдущий сезон собрали образцы пород и отправили их в Кливленд Аронсону для калий-аргоновой датировки. Пробы туфа из-за сильного выветривания Аронсон счел непригодными; однако базальт, хотя на нем тоже были следы разрушения, оказался вполне подходящим для анализа с помощью сконструированного Аронсоном прибора. Проведя несколько испытаний, Аронсон определил древность базальтового слоя в три миллиона лет с возможной ошибкой в 200 тысяч лет в ту или другую сторону.
Три миллиона лет — это усредненный результат нескольких опытов. Ошибка в 200 тысяч лет отражала различия в результатах отдельных тестов и была слишком велика, чтобы удовлетворить Аронсона. Если бы удалось собрать более чистые образцы лавы, то полученные величины стали бы более однородными и возможная ошибка уменьшилась до 100 или даже 50 тысяч лет. Аронсона заботило не столько уточнение возраста базальтового слоя (хотя это тоже было бы неплохо сделать), сколько разброс в серии тестов, ставивший под сомнение надежность самой выборки. Конечно, породы с течением времени изменяются, но в какой степени? Ответить на этот вопрос Аронсон не мог, так как образцы не были собраны им самим. Он знал только, что изменение породы скорее всего приведет к занижению ее возраста из-за утечки какой-то части содержащегося в ней аргона.
Скальные образцы, даже если речь идет об одних и тех же породах, не похожи друг на друга. Поверхность валуна, подверженная действию воздуха, солнца и дождевой воды с растворенными в ней веществами, может существенно отличаться от его сердцевины. Наружный слой застывшей лавы разрушается и крошится в результате эрозии. Вулканический пепел, кроме того, незаметно засоряется посторонними частичками пыли, которые могут быть в 10 или 100 раз древнее его самого. Для обычного геолога качество собираемых образцов не столь существенно, и он может не учитывать всех этих деталей. Для того же, кто занимается датировкой, их значение неизмеримо возрастает. Состояние образцов в этом случае не менее важно, чем само их наличие. Геолог оценивает их опытным глазом специалиста. Годами он учится соотносить свои визуальные впечатления с результатами лабораторных анализов, пока не приобретет в этом деле почти безошибочного чутья. Едва взглянув на образец, он уже знает ему цену, подобно тому как знатоки собак или лошадей могут сразу составить верное представление о животном. Такой опыт, однако, приобретается очень медленно.
Джим Аронсон — обаятельный человек с рыжеватыми волосами, ярко-рыжей бородой и интенсивно-голубыми глазами. Его мягкие учтивые манеры странно сочетаются с крепким, почти стальным рукопожатием и жесткой, как бы выдубленной, кожей ладоней. Он не жалеет времени для других. Однажды я признался, что хотя в принципе кое-что знаю о калий-аргоновом датировании, но не имею понятия, как все это выглядит на практике. Джим немедленно пригласил меня на демонстрацию.
— Лучше всего на месте увидеть, как работает машина, — сказал он.
— Я как первокурсник. Считайте, что я ничего не знаю.
— Это лучше всего, — согласился он. Я встретился с Аронсоном в его кабинете в университете «Кейс Вестерн». Он провел меня через холл в комнату, набитую сложным оборудованием.
— Эту машину я сам сконструировал, — сказал он. — Вообще-то она невелика. Денег у меня не хватало, вот и пришлось довольствоваться небольшими размерами. К счастью, мне удалось достать хорошие маленькие насосы и масс-спектрометр (очень сложный измерительный прибор). Но он тоже слишком мал. Лучше всего определять им возраст не очень старых предметов.
— Что значит — не очень старых?
— Ну, таких, которым не больше двух или трех миллионов лет.
— По-вашему, это мало?
— Для геолога — да. Ведь есть масса людей, которым нужно определить возраст действительно очень древних образцов, например нефтяникам, специалистам по динозаврам и другим. В подобных случаях счет идет на сотни миллионов лет. Но я интересуюсь плио-плейстоценом и построил свою машину специально для этого периода. Когда будете осматривать ее, не трогайте вон тот толстый провод и даже не проходите под ним: он находится под высоким напряжением, и вас может убить.
Джеймс Аронсон раскаляет образец вулканического пепла в лабораторной установке, которую он сконструировал для определения возраста вулканических материалов.
Провод был оплетен изоляцией. Он выходил из электрической панели высотой в два метра с многочисленными выключателями и измерительными приборами. Дальше он тянулся по потолку и обвивался вокруг нескольких запаянных стеклянных сосудов величиной с молочную бутылку. Внутри сосудов находились маленькие металлические контейнеры с образцами вулканического пепла. Снизу к запаянным сосудам были присоединены трубки, которые проходили через ряд стыков, регулировочных приспособлений, насосов, измерительных приборов и исчезали в другой части машины, подключенной к компьютеру.
— Масс-спектрометр находится на этом конце. Я не хочу забивать вам голову объяснением его устройства. Он служит для измерения минимальных количеств вещества. Мы включаем ток, чтобы разогреть вулканические образцы в этих сосудах. Когда образцы плавятся, они выделяют весь содержащийся в них аргон. Мы получаем очень мало этого газа. Вот почему нам нужен масс-спектрометр — он усиливает выходной сигнал настолько, что его можно уловить приборами. До изобретения масс-спектрометра это невозможно было сделать. Мы получаем так мало газа, что измерить его иным путем нельзя.
Аронсон включил рубильник и стал поворачивать рычажок на панели, постепенно увеличивая электрическое поле вокруг одного из стеклянных сосудов. Через несколько минут образец, находившийся внутри него, начал накаляться.
— Что ж, подождем, пока он совсем не расплавится. Затем погоним освободившийся газ к масс-спектрометру.
Он объяснил, что назначение массивных узлов — делать систему абсолютно герметичной. Насосы, хоть и маленькие, очень мощны, они откачивают из замкнутой системы 99,999999999999 % воздуха, создавая почти полный вакуум.
— Роль вакуума такова: в окружающем воздухе много аргона, гораздо больше, чем в вулканических образцах, и если мы допустим хоть немного воздуха в машину, то сигнал будет просто забит шумом. Поэтому воздух необходимо полностью удалить.
Аргон, который измерял Аронсон, был продуктом распада радиоактивного калия, редкого изотопа обычного элемента.
— В вашем теле сейчас находится около 400 граммов калия. Из этого количества только 20 миллиграммов — радиоактивный калий, или калий-40, если вспомнить его настоящее химическое название. Это очень немного, всего лишь одна 200-тысячная доля, но все же это огромное число атомов. Будучи радиоактивным, калий-40 непрерывно распадается, постепенно превращаясь в устойчивый элемент аргон, инертный газ. Вот сейчас калий-40, содержащийся в вашем теле, превращается в аргон со скоростью около 500 атомов в секунду. Вы, может быть, считаете, что это быстро и что таким образом скоро израсходуется весь калий-40. Но это не так. Если учесть число атомов, это совсем не быстро. Распад калия продолжается с момента образования Земли, и тем не менее этот процесс еще не кончился. В вашем теле находятся триллионы атомов калия-40. Это вещество циркулирует в природе в течение миллионов лет, распадаясь всегда с постоянной скоростью.
