Jak se vypočítává stáří Země?

Tento detailní snímek Země je složeninou z několika snímků pořízených satelitem Suomi NPP. Foto: NASA/JPL

Země je stará přibližně 4,54 miliardy let. Během této doby planeta zažila vznik a mizení kontinentů, rozpínání a smršťování ledových čepiček a vývoj života od jednobuněčných organismů až po obří modré velryby. Jak tedy vědci znají stáří Země?

„Když jste vědec zabývající se Země a podíváte se na skálu, není to jen kámen. Tato skála v sobě skrývá příběh, který se můžete pokusit rozluštit,“ řekla Becky Flowersová, geoložka z University of Colorado Boulder.

Když se minerály tvoří z magmatu nebo lávy, často obsahují stopy radioaktivního materiálu, jako je uran. Postupem času se tyto radioaktivní prvky rozpadají, vyzařují záření a nakonec se transformují na nové, stabilnější prvky zachycené v minerálu.

Vezměme si jako příklad radioaktivní uran-238, běžnou formu uranu. Jeho atomy uvolňují energii, dokud se nepřemění na olovo. Tento proces probíhá pevnou rychlostí zvanou poločas rozpadu, která odpovídá době, za kterou se polovina atomů rozpadne.

Poločas rozpadu uranu-238 je přes 4 miliardy let, což znamená, že by trvalo více než 4 miliardy let, než by se polovina uranu-238 ve vzorku přeměnila na olovo. Díky tomu je uran-238 ideální pro datování extrémně starých objektů.

Díky poločasům rozpadu mohou vědci vypočítat stáří hornin na základě poměru „mateřského“ radioaktivního prvku a „dceřiného“ stabilního prvku. Tato metoda se nazývá radiometrické datování.

Flowers vysvětlil, že zirkon se běžně používá pro radiometrické datování, protože obsahuje relativně velké množství uranu. Použití uran-olovnaté metody je jen jedním z typů radiometrického datování. Jiné metody používají různé prvky, například uhlíkové datování. Toto je jedna z nejběžnějších metod, která využívá radioaktivní izotop uhlíku s poločasem rozpadu tisíce let a je velmi užitečná pro datování organické hmoty.

Díky těmto metodám geologové objevili na Zemi minerály staré 4,4 miliardy let, což znamená, že planeta existuje přinejmenším tak dlouho. Proč ale věří, že Země je stará přes 4,5 miliardy let, tedy o více než 100 milionů let starší?

Země se za miliardy let dramaticky změnila, zejména v důsledku procesů, jako je desková tektonika, která způsobuje posun zemské kůry, vznik nové pevniny z magmatu a stahování staré pevniny zpět do Země. V důsledku toho je pro vědce velmi obtížné najít horniny z nejstarších dob planety. Ty už dávno erodovaly nebo se roztavily na surový materiál.

Vědci však mohou pomocí radiokarbonové metody určit stáří hornin z jiných částí sluneční soustavy. Některé meteority obsahují materiál starý více než 4,56 miliardy let a horniny z Měsíce a Marsu jsou také staré přibližně 4,5 miliardy let.

Tato stáří jsou poměrně blízká době, kdy se odborníci domnívají, že se sluneční soustava začala formovat z oblaku plynu a prachu obklopujícího rodící se Slunce. Na základě těchto relativních dat mohou syntetizovat časovou osu formování Země, Měsíce, Marsu a dalších blízkých nebeských těles.

Podle Rebeccy Fischerové, planetární vědkyně z Harvardovy univerzity, k přeměně z prvotního prachového oblaku na planetu Zemi nedošlo okamžitě, ale v průběhu milionů let. To znamená, že naše chápání stáří Země není založeno na konkrétním roce, ale spíše na časovém období, kdy se modrá planeta začala formovat.

Zdroj: VNE

Zdrojový odkaz