صورة مفصلة للأرض، مُجمّعة من صور متعددة التقطها قمر Suomi NPP الصناعي. الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث
يبلغ عمر الأرض حوالي 4.54 مليار سنة. خلال هذه الفترة، شهد الكوكب تشكل القارات واختفاءها، وتمدد القمم الجليدية وتقلصها، وتطور الحياة من كائنات وحيدة الخلية إلى حيتان زرقاء عملاقة. 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 مواد مشعة، مثل اليورانيوم. مع مرور الوقت، تتحلل هذه العناصر المشعة، ناشرةً الإشعاع، ثم تتحول في النهاية إلى عناصر جديدة أكثر استقرارًا تُحاصر داخل المعدن.
لنأخذ اليورانيوم المشع-238، وهو شكل شائع من اليورانيوم، مثالاً. تُطلق ذراته طاقةً حتى تتحول إلى رصاص. يحدث هذا بمعدل ثابت يُسمى عمر النصف، وهو الوقت الذي يستغرقه نصف عدد الذرات للتحلل.
يبلغ عمر النصف لليورانيوم-238 أكثر من 4 مليارات سنة، ما يعني أن نصف اليورانيوم-238 في العينة يستغرق أكثر من 4 مليارات سنة ليتحول إلى رصاص. هذا يجعل اليورانيوم-238 مثاليًا لتأريخ الأشياء القديمة جدًا.
باستخدام أنصاف أعمار العناصر، يستطيع العلماء حساب عمر الصخور بناءً على نسبة العنصر المشع "الأم" إلى العنصر المستقر "الفرعي". تُسمى هذه الطريقة التأريخ الإشعاعي.
يقول فلاورز إن الزركون يُستخدم غالبًا في التأريخ بالنظائر المشعة لاحتوائه على كمية كبيرة نسبيًا من اليورانيوم. ويُعد استخدام اليورانيوم والرصاص أحد أنواع التأريخ بالنظائر المشعة. وتستخدم طرق أخرى عناصر أخرى، مثل التأريخ بنظائر الكربون. وتُعد هذه الطريقة من أكثر الطرق شيوعًا، حيث تستخدم نظيرًا مشعًا للكربون يبلغ نصف عمره آلاف السنين، وهي مفيدة لتأريخ المواد العضوية.
باستخدام هذه الأساليب، اكتشف الجيولوجيون أن عمر المعادن على الأرض يبلغ 4.4 مليار سنة، ما يعني أن الكوكب الأزرق موجود منذ هذه المدة على الأقل. ولكن لماذا يعتقدون أن عمر الأرض يتجاوز 4.5 مليار سنة، أي أكثر من 100 مليون سنة؟
لقد تغيرت الأرض كثيرًا على مدى مليارات السنين، لا سيما من خلال عمليات مثل حركة الصفائح التكتونية، التي تُسبب تحرك القشرة الأرضية، وتشكل أرض جديدة من الصهارة، وسحب الأرض القديمة إلى باطن الأرض. ونتيجةً لذلك، يصعب على العلماء العثور على صخور تعود إلى بدايات الكوكب. فقد تآكلت هذه الصخور منذ زمن طويل أو ذابت لتتحول إلى مواد خام.
ومع ذلك، يستطيع العلماء استخدام التأريخ بالكربون المشع لتحديد عمر الصخور من أماكن أخرى في النظام الشمسي. تحتوي بعض النيازك على مواد يزيد عمرها عن 4.56 مليار سنة، كما يبلغ عمر صخور القمر والمريخ حوالي 4.5 مليار سنة.
هذه التواريخ قريبة نسبيًا من التاريخ الذي يعتقد الخبراء أن النظام الشمسي بدأ فيه بالتشكّل من سحابة الغاز والغبار المحيطة بالشمس الوليدة. وبناءً على هذه الأعمار النسبية، يمكنهم رسم خط زمني لتكوين الأرض والقمر والمريخ وغيرها من الأجرام السماوية القريبة.
لم يحدث الانتقال من سحابة الغبار البدائية إلى كوكب الأرض فجأةً، بل على مدى ملايين السنين، وفقًا لريبيكا فيشر، عالمة الأرض والكواكب في جامعة هارفارد. هذا يعني أن فهمنا لعمر الأرض لا يقتصر على سنة محددة، بل على فترة زمنية بدأ فيها الكوكب الأزرق بالتشكل.
المصدر VNE
[إعلان 2]
رابط المصدر
تعليق (0)