كيف يتم حساب عمر الأرض؟

صورة مفصلة للأرض تم تجميعها من صور متعددة تم التقاطها بواسطة القمر الصناعي Suomi NPP. الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث

يبلغ عمر الأرض حوالي 4.54 مليار سنة. خلال هذه الفترة، شهد الكوكب تشكل القارات واختفاءها، وتوسع القمم الجليدية وتقلصها، وتطور الحياة من الكائنات وحيدة الخلية إلى الحيتان الزرقاء العملاقة. فكيف يعرف العلماء عمر الأرض؟

عندما تكون عالمًا في علوم الأرض وتنظر إلى صخرة، فهي ليست مجرد صخرة. لهذه الصخرة قصة يمكنك محاولة فك شفرتها، كما قالت بيكي فلاورز، عالمة جيولوجيا بجامعة كولورادو بولدر.

عندما تتشكل المعادن من الصهارة أو الحمم البركانية، فإنها غالبًا ما تحتوي على آثار من المواد المشعة، مثل اليورانيوم. وبمرور الوقت، تتحلل هذه العناصر المشعة، فتصدر الإشعاعات، ثم تتحول في النهاية إلى عناصر جديدة أكثر استقرارا محاصرة داخل المعدن.

خذ اليورانيوم المشع 238، وهو شكل شائع من اليورانيوم، كمثال. ستطلق ذراتها الطاقة حتى تتحول إلى رصاص. تحدث هذه العملية بمعدل ثابت يسمى نصف العمر، والذي يتوافق مع الوقت الذي يستغرقه نصف الذرات للتحلل.

يبلغ عمر النصف لليورانيوم 238 أكثر من 4 مليارات سنة، وهذا يعني أن الأمر يستغرق أكثر من 4 مليارات سنة حتى يتحول نصف اليورانيوم 238 في العينة إلى رصاص. وهذا يجعل اليورانيوم 238 مثاليًا لتأريخ الأشياء القديمة للغاية.

باستخدام نصف العمر، يستطيع العلماء حساب عمر الصخور على أساس نسبة العنصر "الأم" المشع إلى العنصر "الابن" المستقر. تُسمى هذه الطريقة بالتأريخ بالنظائر المشعة.

وقال فلاورز إن معادن الزركون تستخدم في كثير من الأحيان في التأريخ الإشعاعي لأنها تحتوي على كميات كبيرة نسبيا من اليورانيوم. إن استخدام اليورانيوم والرصاص هو مجرد نوع واحد من أنواع تأريخ النظائر المشعة. ويستخدم آخرون عناصر أخرى، على سبيل المثال، تأريخ نظائر الكربون. هذه واحدة من أكثر الطرق شيوعًا، حيث تستخدم نظيرًا مشعًا للكربون يبلغ نصف عمره آلاف السنين، وهي مفيدة جدًا لتأريخ المواد العضوية.

بفضل هذه الأساليب، اكتشف الجيولوجيون معادن على الأرض يبلغ عمرها 4.4 مليار سنة، وهذا يعني أن الكوكب الأزرق موجود منذ تلك الفترة على الأقل. ولكن لماذا يظنون أن عمر الأرض يزيد عن 4.5 مليار سنة، أي أكثر من 100 مليون سنة؟

لقد تغيرت الأرض كثيرًا على مدى مليارات السنين، وخاصة من خلال عمليات مثل الصفائح التكتونية، والتي تتسبب في تحول القشرة، وتشكل أرض جديدة من الصهارة، وسحب الأرض القديمة مرة أخرى إلى الأرض. ونتيجة لذلك، أصبح من الصعب للغاية على العلماء العثور على صخور من الأيام الأولى للكوكب الأزرق. لقد تآكلت أو ذابت وتحولت إلى مادة خام منذ فترة طويلة.

ومع ذلك، يستطيع العلماء استخدام تأريخ الكربون المشع لمعرفة عمر الصخور من أماكن أخرى في النظام الشمسي. تحتوي بعض النيازك على مواد عمرها أكثر من 4.56 مليار سنة، كما يعود تاريخ الصخور من القمر والمريخ أيضًا إلى حوالي 4.5 مليار سنة.

تعتبر هذه الأعمار قريبة جدًا من الوقت الذي يعتقد الخبراء أن النظام الشمسي بدأ في التشكل فيه من سحابة الغاز والغبار المحيطة بالشمس حديثة الولادة. وبناءً على هذه الأعمار النسبية، تمكنوا من تجميع جدول زمني لتكوين الأرض والقمر والمريخ وغيرها من الأجرام السماوية القريبة.

لم يحدث الانتقال من سحابة الغبار البدائية إلى كوكب الأرض بشكل فوري، بل على مدى ملايين السنين، وفقًا لريبيكا فيشر، عالمة الأرض والكواكب في جامعة هارفارد. وهذا يعني أن فهمنا لعمر الأرض لا يقتصر على سنة محددة، بل يشمل فترة زمنية بدأ فيها الكوكب الأزرق بالتشكل.

المصدر VNE

رابط المصدر: https://baotayninh.vn/tuoi-trai-dat-duoc-tinh-nhu-the-nao-a157297.html