Cum se calculează vârsta Pământului?

Această imagine detaliată a Pământului este o imagine compozită a mai multor imagini realizate de satelitul Suomi NPP. Fotografie: NASA/JPL

Pământul are o vechime de aproximativ 4,54 miliarde de ani. În acest timp, planeta a fost martora formării și dispariției continentelor, expansiunii și contracției calotelor glaciare și evoluției vieții de la organisme unicelulare la balene albastre gigantice. Așadar, cum știu oamenii de știință vârsta Pământului?

„Când ești un om de știință al Pământului și te uiți la o rocă, nu este doar o rocă. Acea rocă are o poveste pe care poți încerca să o descifrezi”, a spus Becky Flowers, geolog la Universitatea din Colorado, Boulder.

Când se formează din magmă sau lavă, mineralele conțin adesea urme de materiale radioactive, cum ar fi uraniul. În timp, aceste elemente radioactive se dezintegrează, emițând radiații și transformându-se în cele din urmă în elemente noi, mai stabile, prinse în interiorul mineralului.

Să luăm ca exemplu uraniul radioactiv-238, o formă comună de uraniu. Atomii săi vor elibera energie până când se vor transforma în plumb. Acest proces are loc la o rată fixă numită timp de înjumătățire, care corespunde timpului necesar pentru ca jumătate din atomi să se dezintegreze.

Timpul de înjumătățire al uraniului-238 este de peste 4 miliarde de ani, ceea ce înseamnă că ar dura mai mult de 4 miliarde de ani pentru ca jumătate din uraniul-238 dintr-o probă să se transforme în plumb. Acest lucru face ca uraniul-238 să fie ideal pentru datarea obiectelor extrem de vechi.

Cu ajutorul timpilor de înjumătățire, oamenii de știință pot calcula vârsta rocilor pe baza raportului dintre elementul radioactiv „părinte” și elementul stabil „fiică”. Această metodă se numește datare radiometrică.

Flowers a explicat că zirconul este utilizat în mod obișnuit pentru datarea radiometrică, deoarece conține o cantitate relativ mare de uraniu. Utilizarea uraniului-plumb este doar un tip de datare radiometrică. Alte metode utilizează elemente diferite, de exemplu, datarea cu carbon. Aceasta este una dintre cele mai comune metode, utilizând un izotop radioactiv al carbonului cu un timp de înjumătățire de mii de ani și este foarte utilă pentru datarea materiei organice.

Datorită acestor metode, geologii au descoperit minerale pe Pământ care au o vechime de 4,4 miliarde de ani, ceea ce înseamnă că planeta există de cel puțin atât de mult timp. Dar de ce cred ei că Pământul are o vechime de peste 4,5 miliarde de ani, cu peste 100 de milioane de ani mai în vârstă?

Pământul s-a schimbat dramatic de-a lungul a miliarde de ani, în special prin procese precum tectonica plăcilor, care determină deplasarea scoarței terestre, formarea de noi terenuri din magmă și retragerea terenurilor vechi în interiorul Pământului. Prin urmare, este foarte dificil pentru oamenii de știință să găsească roci din cele mai vechi timpuri ale planetei. Acestea s-au erodat sau s-au topit de mult timp, transformându-se în materie primă.

Totuși, oamenii de știință pot aplica datarea cu carbon pentru a determina vârsta rocilor din alte părți ale sistemului solar. Unii meteoriți conțin materiale vechi de peste 4,56 miliarde de ani, iar rocile de pe Lună și Marte au, de asemenea, o vechime de aproximativ 4,5 miliarde de ani.

Aceste vârste sunt destul de apropiate de momentul în care experții cred că sistemul solar a început să se formeze din norul de gaz și praf care înconjura Soarele la început de drum. Pe baza acestor date relative, aceștia pot sintetiza o cronologie a formării Pământului, Lunii, Marte și a altor corpuri cerești din apropiere.

Transformarea dintr-un nor primordial de praf în planeta Pământ nu s-a produs instantaneu, ci de-a lungul a milioane de ani, potrivit Rebeccăi Fischer, specialistă în științe planetare și terestre la Universitatea Harvard. Aceasta înseamnă că înțelegerea noastră despre vârsta Pământului nu se bazează pe un an anume, ci mai degrabă pe perioada de timp în care planeta albastră a început să se formeze.

Sursă: VNE

Legătură sursă