Возраст Земли

Возраст Земли Земля

Историю нашей планеты можно изучать по камням. Наиболее отчётливо видно возраст Земли в местах, подобных американскому Гранд Каньону. Он образовался за счёт потоков воды, разрушивших его стены и обнаживших слои почвы, формировавшие эти скалы на протяжении многих сотен тысяч лет.
Проводя исследования одного слоя за другим, геологи могут сложить картину того, как происходило образование земной коры. Тем не менее, одно лишь знание, что более глубокие слои старше вышележащих, ничего не может сказать о том, сколько лет нашей Земле.

История вычислений возраста планеты

В древние времена не существовало различий между понятиями «возраст Земли» и «возраст Вселенной». Все оценки этих сроков давались на основании Библии, согласно которой они составляли не больше нескольких тысяч лет.

Впервые научная оценка этому критерию была дана в 18 столетии одним из французских дипломатов. Беря за основу известные ему результаты геологических исследований, он смог получить приближённую к действительности цифру, равную 2,4 млрд лет. Прочие учёные того времени оценивали её гораздо меньшим значением. Так, Чарльз Дарвин утверждал, что эволюция видов происходит в течение сотен миллионов лет.

Другой учёный, лорд Кельвин, выдвинул свою модель остывания планеты, основанную на произвольном понятии теплопроводности земной коры, получив значение от 20 до 400 миллионов лет. Примерно такую же оценку дал и английский геолог, предположивший, что возраст Земли равен 96 миллионам лет. Точно столько же давали астрономы того времени Солнцу. В конце 19 века ирландский инженер и математик, давший максимальную на тот момент оценку в 4 млрд лет. Окончательную точку в споре о том, сколько Земле лет, поставило открытие радиоизотопного датирования в начале 20 столетия.

Данный метод позволил установить, что многие образцы, взятые из глубинных слоёв, были образованы миллиарды лет назад. Старейшие из найденных датировались 4,4 млрд лет. На основании различных астрономических наблюдений и исследовании образцов метеоритов был сделан вывод, что возраст Солнечной системы не может быть намного больше, чем возраст самых старых из найденных обломков, равный 4,56 млрд лет. Это позволяет установить предел образования нашей системы, а также установить примерное время образования нашей планеты. В середине 20 столетия, благодаря образцам, взятым из метеорита Каньон-Дьябло, было установлено, сколько лет планете Земля. Это значение было определено, как 4,5 млрд лет, а позднее уточнено до 4,55 млрд лет. По нынешние дни данная цифра не была опровергнута.

Основные методы определений даты образования планеты

«Часы», которые так долго искали учёные, желающие как можно точнее определить, сколько лет планете Земля, на самом деле можно найти в глубинах океанов, деревьях и даже скалах. Ими являются радиоактивные элементы, распадающиеся со временем и образующие другие вещества. Определение времени зарождения нашей планеты с помощью этих элементов называется радиометрическим датированием. Оно основано на знании того, что за единицу времени распадается строго определённое количество материала, не зависящая от исходной его массы.

Для примера можно использовать радиоуглеродный метод. Он основан на том, что все живые организмы, в процессе жизнедеятельности, поглощают не только обычный углерод, но и его радиоактивный изотоп. Принято считать, что их соотношение в воздухе и воде находится на постоянном уровне. Это означает, что такое соотношение должно быть и в организмах, поглощающих их. После смерти, даже спустя много лет, количество обычного углерода не изменяется, а вот его радиоактивный изотоп со временем распадается, уменьшая свою долю в процентном соотношении. Скорость его полураспада составляет 5730 лет. Путём нехитрых вычислений можно определить, сколько времени прошло с момента гибели организма.

Постоянство скорости распада радиоактивных элементов делает их практически идеальными часами, потому что они подчиняются строгим закономерностям.

Каким образом проверяют результаты вычислений

Ни один из известных способов, которые помогают определить возраст Земли, нельзя назвать абсолютно достоверным. Чтобы быть уверенными в правильности вычислений учёные проводят исследования сразу нескольких радиоактивных элементов. Проверяют результаты с помощью дублирующих тестов различных изотопов на одном и том же материале. Бывают случаи, что два метода показывают разные результаты.

Так, геологи, взяв образцы кораллового рифа из Карибского моря, измерили в нём содержание тория, урана и углерода. При возрасте коралла не больше 9 тысяч лет все методы показывают одинаковые результаты. При увеличении этого значения начинаются некоторые расхождения. При использовании уран-ториевого метода расчётный возраст составил около 20 тысяч лет. При углеродном – только 17 тысяч лет. Причина столь значительной разницы, по мнению учёных, кроется в недостаточной точности второго метода, который и до этого давал, как минимум, неоднозначные результаты. Нередко они были и вовсе сомнительными.

Степень надёжности измерения

Радиометрическое датирование не является абсолютно надёжным способом определения возраста Земли. Поэтому, проводя исследования, учёные рассматривают сразу два радиоактивных элемента одного материала. Причиной низкой точности может служить изменение содержания обычного углерода в атмосфере. Это могло происходить и в прошлом, а значит, соотношение обычного углерода и его изотопов может нелинейно изменяться в зависимости от периода, к которому относится найденный материал. Именно поэтому исследователи проводят такие же вычисления на других радиоактивных элементах этого материала.

Сколько лет Земле, Луне и всей Солнечной системе

Полураспад урана составляет 4,5 млрд лет. При измерении возраста некоторых образцов скал уран-ториевым методом выяснилось, что он составляет около 3,8 млрд лет. При определении возраста лунного грунта было установлено, что их возраст около 4,6 млрд лет, как и у метеоритов, упавших на нашу планету. Таким образом было принято, что возраст Земли составляет примерно 4,6 млрд лет, как и Луны и всей Солнечной системы.

Оцените статью
Добавить комментарий