Для определения возраста Уолтер применял так называемый «метод следов распада». Он основан на присутствии урана в мельчайших кристаллах циркона, встречающихся в вулканическом туфе. Эти кристаллы бывают разных размеров; крупные считаются полудрагоценными камнями. Те, которые вкраплены в вулканические породы, чрезвычайно малы. Это прозрачные, как стекло, брусочки с заостренными концами, чем-то похожие на хрустальные подвески для люстр. Однако они настолько малы, что распознать их кристаллическое строение можно только под микроскопом. Подготовленный для анализа образец одинаковых по размеру кристаллов циркона, взятых из вулканического туфа и очищенных от посторонних примесей, напоминает пробирку, заполненную речным песком с такими мелкими зернами, что по структуре он приближается к порошку.
Подготовка образца начиналась с отбора сходных по внешнему виду проб вулканического пепла из какого-либо горизонта туфов Хадара. Затем Уолтер просеивал пепел через ряд сеток с постепенно уменьшающимися ячейками с целью отделить мельчайшие кристаллы различных минералов. Чтобы получить циркон в чистом виде, он погружал кристаллы в растворы различной плотности. Кристаллы циркона, будучи самыми тяжелыми, всегда опускались на дно, тогда как более легкие всплывали. Уолтер сливал всплывшие частицы и сохранял осадок. Повторив эту процедуру несколько раз, он получал практически чистый образец циркона.
Мельчайшие кристаллы циркона позволяют определить возраст по следам распада урана. Вначале нужно получить чистые образцы кристаллов, затем отполировать их, удалив с поверхности все царапины. Любые следы, оставшиеся в кристалле, — результат расщепления ядер урана, которые распадаются один за другим на протяжении длительного времени. Число таких следов указывает на возраст кристаллов.
Затем кристаллы циркона нужно выложить в небольшую плоскую тефлоновую посудину, причем таким образом, чтобы они образовали на ее дне плотный слой толщиной в один кристалл. Сделать это не так трудно, как кажется: длина кристаллов в несколько раз больше их ширины, поэтому для них естественно лежать на боковой грани. Зафиксировав кристаллы с помощью специального клеящего вещества, их полируют, чтобы удалить с наружных поверхностей все возможные царапины и следы разрушения. Эта процедура совершенно необходима — в дальнейшем Уолтер будет искать под микроскопом небольшие, похожие на царапины следы, образовавшиеся при распаде урана внутри кристалла. Для определения возраста Уолтеру нужно будет считать эти следы, поэтому на поверхности не должно быть ничего такого, что можно с ними спутать, — даже малейших неровностей.
Уран-238 — радиоактивный элемент, который распадается с малой, но постоянной скоростью и превращается в свинец, подобно тому как калий-40 превращается в аргон. Различие состоит в том, что образование аргона из калия — это «тихий» процесс, тогда как распад урана сопровождается выбросом энергии. Хотя сила взрыва невелика, он способен вызвать смещение других атомов в кристалле циркона, и в результате остается малозаметный след. Так по примятой ржи можно определить, что по полю недавно прошел человек. Трещинки, образовавшиеся в кристалле циркона, носят название следов распада. После соответствующей химической обработки они увеличиваются и делаются видимыми под микроскопом.
Уран-238 распадается гораздо медленнее, чем калий-40. Период его полураспада составляет много миллиардов лет. Если содержание урана в цирконе невелико, то при таких темпах в кристалле и за сотни тысяч лет может не произойти ни одного «взрыва».
— Чтобы число следов распада было сколько-нибудь значительным, нужна довольно высокая концентрация урана, — объяснял Уолтер. — Правда, если урана окажется слишком много, то дорожки следов будут пересекаться и мы не сможем их подсчитать. Для наших целей наилучшее соотношение — двести или триста частей урана на миллион частей циркона. Когда концентрация ниже 50 частей на миллион, работать невозможно. Получив образец с нужным содержанием урана и тщательно отполировав поверхности кристаллов, я кладу его под микроскоп и приступаю к подсчету следов. Я просчитываю их примерно в десяти кристаллах. Вы, наверное, сейчас подумали, почему я ограничиваюсь таким малым числом, а не просматриваю 50 или 60 кристаллов. Однако по опыту работы я знаю, что десяти вполне достаточно. Все подсчеты, сделанные сверх этого, лишь укрепят вас во мнении, которое уже сложилось.
Определение возраста по следам распада урана дает менее точные результаты, чем калий-аргоновый метод. Зато для первого метода разрушение (выветривание) образцов не служит помехой, как для второго. Еще важнее, с точки зрения Аронсона, то, что датировка осуществляется совершенно иным способом. Допустим, кто-нибудь оценивает возраст дерева по годичным кольцам, а затем берет серию фотографий из семейного архива и, зная возраст лиц, снятых на фоне того же дерева, косвенным путем еще раз определяет его возраст. Наконец, находится пара стариков, которые будто бы помнят, когда это дерево посадили. Если результаты трех методов согласуются между собой, можно с уверенностью сказать, что возраст дерева удалось установить.
Примерно так же обстоит дело и с методикой Уолтера. Полученные с ее помощью результаты повысили надежность датировок Хадара. Так, древность туфа ВКТ-2 оказалась равной 2,58 млн. лет, т. е. почти совпала с калий-аргоновой датировкой Аронсона — 2,63 млн. лет.
После того как Аронсон и Уолтер завершили свою работу, стратиграфическая колонка Хадара выглядела следующим образом: почти на самом верху слой вулканического пепла древностью примерно в 2,6 млн. лет — возраст подтвержден двумя различными методами; глубже лежит базальтовый слой возрастом в три миллиона лет-установлено с помощью десятка калий-аргоновых тестов, давших сходные результаты. Между ними находилась Люси. Возраст ее, судя по уровню залегания, можно было определить в 2,9 млн. лет.
— Но наверняка мы этого все же не знаем, — заявил я Аронсону. — Если вы считаете, что базальт древнее, то древнее будет и Люси. Может быть, стоит снова взяться за ископаемых животных?
— В подобной ситуации это самое лучшее.
Ну что же, опять Бэзил Кук с его цепочками свиней. Они уже помогли разгадать тайну датировок, приписываемых находкам с берегов озера Туркана. В частности, возраст черепа 1470, найденного Ричардом Лики и принадлежащего Homo habilis, уменьшился с 2,9 до 2,0 млн. лет. Не исключено, что свиньи внесут свои коррективы и в датировку нашей Люси. Однако они могут лишь увеличить, а не уменьшить ее возраст. По мере того как я рассматривал исключительно примитивные костные остатки животных из нашей коллекции, во мне крепла уверенность, что так именно и произойдет.
Однако в те времена моим предположениям не суждено было выйти из разряда гипотетических. Оказалось, что хотя Бэзил Кук и проследил линии свиней вплоть до уровня в четыре миллиона лет, он был еще не готов обнародовать свои результаты. Фактически до 1978 года он хранил молчание, а затем опубликовал статью, в которой, сравнивая свиней Хадара и Омо, писал: «Для Люси более правдоподобен возраст 3,0–3,4 млн. лет, чем цифра 2,9 млн., которую дал анализ базальтового слоя».
Эта на первый взгляд простенькая фраза была равносильна взрыву бомбы. Она означала, что базальт относится не к периоду Маммот, а к периоду Гилберт, что древность Люси возрастает до 3,3–3,4 млн. лет, что фрагменты челюстей, найденные в самом низу, под базальтом, могут насчитывать 3,7 млн. лет.
Я много бы дал, чтобы получить эту информацию еще в 1975 году. Это упростило бы некоторые проблемы. Может быть, мне следовало дождаться выводов Кука. Но тогда я должен был сообщить о находках Хадара. Нельзя во всеуслышание объявить о каком-нибудь открытии, а потом умолкнуть. Публика требует от вас подробностей. Я выпустил в свет статью — и совершил ошибку. Вообще в своих ранних публикациях я допустил несколько промахов. В первой статье мы с Тайебом слишком высоко поместили слой базальта. Затем появилась вторая статья о Люси и челюстях — и вместе с ней вторая ошибка: я отнес описываемые находки к разным видам. Позднее, касаясь вопроса о датировках, я выступил с цифрой три миллиона лет для базальтового слоя. Оказалось, что я сделал третью ошибку. Для ровного счета. Одна — в геологии, одна — в антропологии, одна — в датировке. Но ведь не ошибается тот, кто ничего не делает. В процессе работы все можно исправить.