عمر الأرض

إنه ، على الأقل في الوقت الحالي ، الكوكب الوحيد الذي توجد عليه الحياة. إنها المسافة الصحيحة تمامًا من الشمس بحيث يمكن أن يكون هناك ماء في شكل سائل ودرجة حرارة مريحة بما يكفي لنمو ملايين النباتات والحيوانات. الارض.

كم عمرك؟ كانت رحلته إلى ما هو عليه اليوم رحلة طويلة وخطيرة. الفضاء الخارجي ليس مكانا آمنا. لكن، ما هو عمر الأرض وكيف تم حسابه؟

كم عمر الأرض؟

على الرغم من عدم وجود رقم دقيق ، من المعروف أن كوكبنا يبلغ من العمر حوالي 4.500 مليار سنة. تمكن الجيولوجيون والجيوفيزيائيون من حساب العمر عن طريق قياس معدل تحلل عناصر اليورانيوم المعدني المشع إلى رصاص. أيضًا ، باستخدام تقنيات التأريخ الإشعاعي ، اكتشفوا عمر النيازك ، وهو مشابه لعصر الأرض والقمر.

أقدم معدن معروف هو الزركون من منطقة جاك هيلز في غرب أستراليا. يقدر عمرها بـ 4.404،4.567 مليون سنة. أقدم النيازك الموجودة في النظام الشمسي ، أي المواد الغنية بالكالسيوم والألومنيوم ، يبلغ عمرها XNUMX مليون سنة. هذا يعني ذاك بدأ النظام الشمسي في التكون منذ 4.567 مليون سنة.

تنص إحدى الفرضيات على أن الأرض بدأت في التكون بعد فترة وجيزة من ظهور النيازك ، لكن ليس من الممكن بعد تحديد عمرها بدقة.

النظريات الأولى

لفترة طويلة كان يُعتقد أن الكوكب كان موجودًا إلى الأبد ، حتى بدأ علماء الطبيعة في فهم التغييرات المختلفة التي مر بها الكوكب من خلال دراسة طبقاته. كان نيكولاس ستينو من أوائل من أدركوا الصلة بين البقايا الأحفورية والطبقات المذكورة أعلاه. في حوالي عام 1790 ، افترض عالم الطبيعة البريطاني ويليام سميث أنه إذا احتوت طبقتان من الصخور في مواقع مختلفة على بقايا أحافير متشابهة ، فمن المحتمل جدًا أن تكون كلتا الطبقتين من نفس الوقت. بعد سنوات ، حسب ابن أخيه ، جون فيليبس ، باستخدام هذه التقنيات أن عمر الأرض سيكون حوالي 96 مليون سنة.

يعتقد عالم الطبيعة ميخائيل لومونوسوف أن الأرض قد تشكلت بشكل مستقل عن بقية الكون ، قبل مئات الآلاف من السنين. في عام 1779 ، أجرى عالم الطبيعة الفرنسي كومت دو بوفون تجربة: صنع كرة أرضية صغيرة كان تركيبها مشابهًا لتكوين الكوكب ثم قاس معدل تبريدها.. وبذلك قدر عمر الأرض بحوالي 75 ألف سنة.

ومع ذلك، لم يكن حتى عام 1830 عندما اقترح عالم جيولوجي يدعى تشارلز ليل أن الكوكب يتغير باستمرار. هذا ، على الرغم من أنه أمر طبيعي ومنطقي تمامًا اليوم ، إلا أنه في ذلك الوقت كانت نظرية جديدة للغاية ، حيث اعتقدوا أن الكوكب كان شيئًا ثابتًا ، وأنه لم يتغير إلا من خلال الكوارث الطبيعية.

الحسابات

بنية نشر غلاسكو وليام طومسون في عام 1862 سلسلة من الحسابات التي قدرت عمر كوكبنا بما بين 24 مليون و 400 مليون سنة. افترض اللورد كلفن ، الذي سُمي لاحقًا بذلك ، أن الأرض تشكلت على شكل كرة من الصخور المنصهرة ، وحساب الوقت الذي تستغرقه عملية التبريد للوصول إلى متوسط ​​درجة الحرارة الحالية (14 درجة مئوية). على الرغم من كل شيء ، لم يكن الجيولوجيون مقتنعين تمامًا بأن هذه الفرضية صحيحة.

اقترح تشارلز داروين ، الذي درس أعمال لايل ، نظريته في الانتقاء الطبيعي ، وهي العملية التي من خلالها كانت سلسلة من التغييرات في الكائنات الحية ، وبالطبع الوقت ضرورية لتحدث.. لذلك ، اعتقد أن 400 مليون سنة غير كافية.

في عام 1856 قدم الفيزيائي الألماني هيرمان فون هيلمهولت وفي عام 1892 الفلكي الكندي سيمون نيوكومب حساباتهم الخاصة. الأول 22 مليون سنة ، والثاني 18 مليون. توصل العلماء إلى هذه الأرقام من خلال حساب الوقت الذي كانت ستستغرقه الشمس لتتطور إلى قطرها الحالي وشدتها من سديم الغاز والغبار الذي تشكلت منه.

تطوير التأريخ الإشعاعي

يمكننا حاليًا الحصول على فكرة عن مدى تقدم الصخور والمعادن بفضل التأريخ الإشعاعي ، والذي هو إجراء طوره آرثر هولمز في بداية القرن العشرين ويستند إلى نسب أحد النظائر المشعة المسمى الأب وأحفاد واحد أو أكثر يُعرف نصف عمره.

تم نشر التأريخ الإشعاعي لأول مرة في عام 1907 من قبل بيرتران بولتوود وهو اليوم المصدر الرئيسي للمعلومات حول عمر الصخور ، أو كوكب الأرض نفسه. هناك طرق مختلفة للتعارف وهي:

• طريقة الكربون 14: إنه مفيد للتأريخ في علم الآثار والأنثروبولوجيا وعلم المناخ وعلم المحيطات وعلم الآثار والجيولوجيا الحديثة.
• طريقة البوتاسيوم والأرجون: يستخدم في الجيولوجيا.
• طريقة الروبيديوم - الإترونتيوم: يتم استخدامه في تأريخ الصخور الأرضية القديمة بالإضافة إلى المعجزات القمرية.
• طرق الثوريوم 230: تستخدم في تأريخ رواسب المحيط القديمة جدًا.
• طرق الرصاص: يستخدم في الجيولوجيا.

وهكذا، أجرى هولمز قياسات على عينات صخرية ، وفي عام 1911 خلص إلى أن الأقدم كان عمره 1600 مليون سنة.. لكن هذه الحسابات لم تكن موثوقة للغاية. بعد ذلك بعامين ، نُشرت النتائج التي تُظهر أن العناصر لها نظائر ، وهي متغيرات مختلفة ذات كتل مختلفة. في ثلاثينيات القرن الماضي ، تبين أن النظائر تحتوي على نوى مكونة من أعداد مختلفة من الجسيمات المحايدة أو النيوترونات.

تم تجاهل عمل هولمز حتى عشرينيات القرن الماضي ، عندما في عام 1921 ، في الاجتماع السنوي للجمعية البريطانية لتقدم العلوم ، أثبت الأعضاء أن عمر الكوكب كان بضعة مليارات من السنين ، وأن التأريخ الإشعاعي كان ذا مصداقية. في عام 1927 نشر عمله "عصر الأرض ، مقدمة للأفكار الجيولوجية ، حيث قدر أن عمره ما بين 1600 و 3000 مليون سنة.

في حوالي عام 1931 ، قام مجلس Reserach الوطني التابع للأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة بتعيين لجنة لمعرفة عمر الأرض. تمت دعوة هولمز ، باعتباره أحد الأشخاص القلائل الذين يعرفون تقنيات التأريخ الإشعاعي ، للعمل في اللجنة. ذكر تقريرهم أن التأريخ الإشعاعي هو الطريقة الوحيدة الموثوقة التي يمكن استخدامها لتحديد تسلسل الأزمنة الجيولوجية.

أخيرًا ، قام CC Patterson بحساب عمر الأرض في عام 1956 باستخدام التأريخ النظيري لسلسلة النيازك الخاصة بتحلل الرصاص في اليورانيوم.

لا يزال كوكبنا أمامه ملايين السنين من العمر. إذا كانت النظرية في النهاية أن الشمس "تبتلع" الأرض عندما تتحول إلى عملاق أحمر ، فيمكننا أن نكون على يقين تقريبًا من أنها ستستمر في الدوران حول الشمس لنحو 5 مليارات سنة.