¿Cuántos años puede existir una montaña? La pregunta retórica de Bob Dylan acaba de recibir otra respuesta con base científica. Investigadores de la Universidad e Investigación de Wageningen (WUR) y la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU) han desarrollado un nuevo método que puede medir la duración de la exposición de rocas y sedimentos. conduciendo a nuevos conocimientos sobre la evolución del paisaje. En Informes científicos , revelan su técnica innovadora.

Las interacciones de la luz solar con plantas y animales es de conocimiento común y no requiere una introducción especial. Sin embargo, pocos de nosotros nos damos cuenta de que la luz del sol interactúa con las rocas, también, que involucran procesos subatómicos sutiles que generalmente son difíciles de observar. En una roca inicialmente protegida de la luz, los defectos dentro de sus cristales se llenan de carga eléctrica con el tiempo como resultado de la radiación ambiental y cósmica circundante. Cuando esta roca se expone a la luz del sol, parte de la carga atrapada inmediatamente en la superficie se recombinará y emitirá fotones en un proceso llamado "luminiscencia".

La luz vacía las cargas atrapadas

A medida que continúa la exposición a la luz solar, las regiones más profundas dentro de la roca interactuarán posteriormente con la luz solar entrante y se vaciarán de manera similar de la carga atrapada. La zona de transición entre la superficie de la roca donde no existe carga atrapada y las regiones más profundas donde las trampas de electrones están completamente ocupadas se llama profundidad de blanqueo por luminiscencia. Esta profundidad puede proporcionar a los geocientíficos información vital sobre el momento preciso de la formación del paisaje, tasas de erosión del lecho rocoso, distancias de transporte de sedimentos, condiciones de cobertura del cielo, etcétera.

Hasta hace poco, el método para determinar la profundidad de blanqueo por luminiscencia fue laborioso, baja resolucion, e indirecto:los investigadores no pudieron aislar un tipo de defecto sin perturbar muchos otros. Un grupo de investigadores con sede en Wageningen University &Research (WUR), junto con investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU), ahora he reiterado esta metodología desde cero, y obtuvo mapas 2-D de alta resolución sin precedentes de electrones atrapados dentro de las rocas.

El nuevo método se basa en un descubrimiento reciente de DTU Nutech. Su enfoque utiliza una longitud de onda muy específica de luz infrarroja (830 nanómetros) para estimular una conocida trampa de electrones en el feldespato (el mineral más común dentro de la corteza terrestre). Al obtener imágenes de la fotoluminiscencia natural en longitudes de onda ligeramente más largas (> 925 nanómetros), Los investigadores obtuvieron datos espaciales sin precedentes sobre la profundidad de blanqueo por luminiscencia de una superficie de granito pulido con hielo de los Alpes suizos. Los resultados no solo coincidieron con las expectativas teóricas de una superficie expuesta continuamente a la luz solar durante 11, 000 años, pero también ofreció dos dimensiones adicionales (espacial y química) para comprender cómo la luz interactúa con varios minerales en escenarios naturales prolongados y constantes.

Los hallazgos son el resultado de la colaboración de larga data entre el Centro Holandés para la datación por luminiscencia (NCL), con el Centro de Tecnologías Nucleares de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU Nutech).

"Es inusual estar en el lugar y el momento adecuados, convertir una tecnología emergente en una aplicación inmediata en geociencias, "dice el Dr. Benny Guralnik, que concibió el estudio y obtuvo financiación a través de NWO-VENI. "Es más irónico cómo un par de mediciones improvisadas de mi pasante de maestría, de repente se convirtió en el pináculo de mi VENI, "dice Guralnik en referencia a Elaine Sellwood, quién es el primer autor del artículo, y quien desde la finalización del proyecto persigue un doctorado completo. programa en DTU Nutech, destinado a mejorar y comercializar el instrumento prototipo, y seguir desarrollando las aplicaciones geológicas del método.