Земле примерно 4,54 миллиарда лет. За это время сформировались и исчезли континенты, расширились и отступили ледяные шапки, а жизнь превратилась из одноклеточных организмов в синих китов. Но откуда мы знаем возраст Земли? Ученые объяснили, как были сделаны такие выводы. Для начала нужно заглянуть внутрь.
Для ученых камни – это не просто камни, у них есть история, которую можно попытаться расшифровать. Когда минералы образуются из магмы или лавы, они часто содержат следы радиоактивного материала, такого как уран. Со временем эти радиоактивные элементы распадаются, то есть излучают радиацию, в конечном итоге превращаясь в новые, более стабильные элементы, которые остаются в ловушке внутри минерала.
Взять, к примеру, радиоактивный уран-238, распространенную форму урана. Его атомы будут выделять энергию, пока в конечном итоге не превратятся в свинец. Этот процесс происходит с фиксированной скоростью, известной как период полураспада, который соответствует количеству времени, необходимому для распада половины атомов. Период полураспада урана-238 составляет более 4 миллиардов лет, а это означает, что требуется более 4 миллиардов лет, чтобы половина урана-238 в образце превратилась в свинец. Это делает его идеальным для датирования очень и очень старых объектов.
Зная эти периоды полураспада, можно рассчитать возраст породы на основе соотношения «родительского» радиоактивного элемента и «дочернего» стабильного элемента — метод, называемый радиометрическим датированием.
Минерал циркон обычно используется для радиометрического датирования, потому что он содержит относительно большое количество урана, сказал Флауэрс. Уран-свинцовое датирование — это всего лишь один из видов радиометрического датирования. В других типах используются другие элементы; например, радиоуглеродное датирование, один из наиболее распространенных методов, использует радиоактивный изотоп углерода, период полураспада которого составляет тысячи лет и который полезен для датирования органических веществ.
Используя эти методы, геологи обнаружили на Земле минералы, возраст которых составляет 4,4 миллиарда лет, а это означает, что планета существует как минимум столько же лет. Но если ученые говорят, что Земле более 4,5 миллиардов лет, откуда взялись эти дополнительные 100 миллионов лет или около того?
Земля, как уже упоминалось, сильно изменилась за миллиарды лет, особенно благодаря таким процессам, как тектоника плит, которая сдвигает кору, порождая новую землю из магмы и погружая старую землю обратно под землю. В результате трудно найти породы с самого начала истории планеты; они давно разрушились или превратились обратно в сырой материал.
Но ученые могут использовать радиометрическое датирование для определения возраста горных пород и в других частях Солнечной системы. Некоторые метеориты содержат материалы, возраст которых превышает 4,56 миллиарда лет, а камни с Луны и Марса также датируются примерно 4,5 миллиардами лет назад.
Эти даты довольно близки к тому времени, когда, по мнению ученых, Солнечная система начала формироваться из облака газа и пыли, окружающего новорожденное солнце. И, зная все эти относительные возрасты, можно начать собирать воедино временную шкалу того, как Земля, Луна, Марс и все другие маленькие камни, плавающие в близлежащем космосе, начали формироваться.
Однако переход от первичного пылевого облака к планете Земля произошел не сразу, а в течение миллионов лет. Это означает, что наше понимание возраста Земли всегда будет связано не столько с конкретным годом, когда сформировалась планета, сколько с общим ощущением эпохи, когда наша родная планета начала формироваться.
_____________
Источник: planet-today.ru
Фото из открытых источников