Детальное изображение Земли, составленное из нескольких снимков, сделанных спутником Suomi NPP. Фото: NASA/JPL
Возраст Земли составляет около 4,54 миллиарда лет. За это время на планете формировались и исчезали континенты, расширялись и сокращались ледяные шапки, а жизнь развивалась от одноклеточных организмов до гигантских синих китов. Так откуда же ученые знают возраст Земли?
«Когда вы ученый-геолог и смотрите на камень, это не просто камень. У этого камня есть история, которую вы можете попытаться расшифровать», — сказала Бекки Флауэрс, геолог из Университета Колорадо в Боулдере.
Когда минералы образуются из магмы или лавы, они часто содержат следы радиоактивных материалов, таких как уран. Со временем эти радиоактивные элементы распадаются, испуская радиацию, в конечном итоге превращаясь в новые, более стабильные элементы, которые оказываются запертыми внутри минерала.
Возьмем в качестве примера радиоактивный уран-238, распространенную форму урана. Его атомы будут выделять энергию, пока не превратятся в свинец. Это происходит с фиксированной скоростью, называемой периодом полураспада, который представляет собой время, необходимое для распада половины атомов.
Период полураспада урана-238 составляет более 4 миллиардов лет, то есть требуется более 4 миллиардов лет, чтобы половина урана-238 в образце превратилась в свинец. Это делает уран-238 идеальным для датирования чрезвычайно древних объектов.
Используя периоды полураспада, ученые могут вычислить возраст горных пород на основе соотношения радиоактивного «родительского» элемента к стабильному «дочернему» элементу. Этот метод называется радиометрическим датированием.
Циркон часто используется для радиоизотопного датирования, поскольку он содержит относительно большое количество урана, сказал Флауэрс. Использование урана-свинца — это всего лишь один тип радиоизотопного датирования. Другие используют другие элементы, такие как датирование изотопами углерода. Это один из самых распространенных методов, использующий радиоактивный изотоп углерода, который имеет период полураспада в тысячи лет и полезен для датирования органических веществ.
Используя эти методы, геологи обнаружили, что минералам на Земле 4,4 миллиарда лет, что означает, что голубая планета существует по крайней мере столько же. Но почему они думают, что Земле более 4,5 миллиардов лет, более 100 миллионов лет?
Земля сильно изменилась за миллиарды лет, особенно из-за таких процессов, как тектоника плит, которая приводит к сдвигу коры, образованию новых земель из магмы и затягиванию старых земель обратно в землю. В результате ученым очень трудно найти породы с ранних дней существования планеты. Они давно уже размыты или расплавлены в сырой материал.
Однако ученые могут использовать радиоуглеродное датирование, чтобы узнать возраст пород из других мест Солнечной системы. Некоторые метеориты содержат материал, возраст которого превышает 4,56 миллиарда лет, а породы с Луны и Марса также имеют возраст около 4,5 миллиарда лет.
Эти даты довольно близки к тому времени, когда, по мнению экспертов, Солнечная система начала формироваться из облака газа и пыли, окружавшего новорожденное Солнце. На основе этих относительных возрастов они могут собрать воедино хронологию формирования Земли, Луны, Марса и других близлежащих небесных тел.
Переход от первичного пылевого облака к планете Земля произошел не мгновенно, а на протяжении миллионов лет, утверждает Ребекка Фишер, ученый-землевед из Гарвардского университета. Это означает, что наше понимание возраста Земли — это не конкретный год, а скорее период времени, когда начала формироваться голубая планета.
Источник ВНЕ
Ссылка на источник
Комментарий (0)