Maa vanus

See on vähemalt praegu ainus planeet, millel on elu. See on päikesest vaid õige kaugus, et seal oleks vedelal kujul vett ja piisavalt mugav temperatuur, et miljonid taimed ja loomad saaksid kasvada. Maa.

Kui vana sa oled? Tema teekond selleni, nagu ta täna on, on olnud pikk ja ohtlik. Kosmos ei ole turvaline koht. Aga, Mis on maa vanus ja kuidas seda on arvutatud?

Kui vana on Maa?

Kuigi täpset arvu pole, meie planeet on teadaolevalt umbes 4.500 miljardit aastat vana. Geoloogid ja geofüüsikud on suutnud vanust arvutada, mõõtes radioaktiivse metalli uraani elementide pliidiks lagunemise kiirust. Samuti on nad radiomeetriliste dateerimisvõtete abil välja selgitanud meteoriitide vanuse, mis sarnaneb Maa ja Kuu vanusega.

Vanim teadaolev mineraal on tsirkoonium Lääne-Austraalia Jack Hillsi piirkonnast. Nende vanus on hinnanguliselt 4.404 miljonit aastat. Vanimad päikesesüsteemist leitud meteoriidid, see tähendab kaltsiumi-alumiiniumi rikkad kanded, on 4.567 miljonit aastat vanad. See tähendab seda päikesesüsteem hakkas moodustuma 4.567 miljonit aastat tagasi.

Ühes hüpoteesis on öeldud, et Maa hakkas moodustuma vahetult pärast meteoriitide tekkimist, kuid selle täpset vanust pole veel võimalik täpselt kindlaks teha.

Esimesed teooriad

Pikka aega arvati, et planeet on siin olnud igavesti, kuni loodusteadlased hakkasid mõistma erinevaid muutusi, mis planeet selle kihte uurides läbi oli teinud. Nicolas Steno oli üks esimesi, kes taipas fossiiljäänuste ja ülalmainitud kihtide vahelist seost. Umbes 1790. aastal tegi Briti loodusteadlane William Smith hüpoteesi, et kui kaks kivimikihti erinevates kohtades sisaldavad sarnaseid fossiilseid jääke, oli suure tõenäosusega mõlemad kihid pärit ühest ajast. Aastaid hiljem arvutas tema vennapoeg John Phillips neid tehnikaid kasutades, et Maa vanus oleks umbes 96 miljonit aastat.

Loodusteadlane Mihhail Lomonosov arvas, et Maa on tekkinud muust universumist sõltumatult, mitusada tuhat aastat varem. 1779. aastal viis prantsuse loodusteadlane Comte Du Buffon läbi katse: ta lõi väikese maakera, mille koostis sarnanes planeedi omaga, ja mõõtis seejärel selle jahtumiskiirust. Seega hindas ta maa vanuseks umbes 75 tuhat aastat.

Kuid Alles 1830 soovitas geoloog Charles Lyell, et planeet muutub pidevalt. Kuigi see on tänapäeval meie jaoks midagi loomulikku ja täiesti loogilist, oli see tol ajal väga uudne teooria, kuna nende arvates oli planeet midagi staatilist, et see muutus ainult loodusõnnetuste kaudu.

Arvutused

Kehaehitus Glasgow William Thomson avaldas 1862. aastal rea arvutusi, mis hindasid meie planeedi vanuseks 24–400 miljonit aastat. Lord Kelvin, keda hiljem kutsutakse selliseks, eeldas, et Maa moodustus sulakivikuulina, ja arvutas aja, mis kulus jahutusprotsessi praeguse keskmise temperatuuri (14 ° C) saavutamiseks. Kõigest hoolimata ei olnud geoloogid eriti veendunud, et see hüpotees kehtib.

Lyelli teoseid uurinud Charles Darwin pakkus välja oma loomuliku valiku teooria - protsessi, mille käigus oli nende tekkimiseks vajalik rida muutusi organismides ja muidugi ka aeg.. Seetõttu arvas ta, et 400 miljonit aastat on ebapiisav.

1856. aastal esitasid saksa füüsik Hermann von Helmholt ja 1892 Kanada astronoom Simon Newcomb oma arvutused. Esimene oli 22 miljonit aastat vana ja teine ​​18 miljonit. Teadlased jõudsid nende arvudeni, arvutades aja, mis kulus Päikese praeguse läbimõõdu ja intensiivsusega arenemiseks gaasi- ja tolmuduust, millest ta moodustus.

Radiomeetrilise dateerimise areng

Täna saame aimu, kui vanad kivimid ja mineraalid on tänu radiomeetrilisele dateerimisele, mis See on protseduur, mille Arthur Holmes töötas välja XNUMX. sajandi alguses ja mis põhineb isaks nimetatava isotoobi ja ühe või mitme järeltulija osakaalul, kelle poolestusaeg on teada.

Radiomeetriline dateering ilmus esmakordselt 1907. aastal Bertran Boltwoodi poolt ja tänapäeval on see peamine teabeallikas kivimite vanuse ehk planeedi Maa enda kohta. Tutvumismeetodeid on erinevaid:

• Süsinik 14 meetod: See on kasulik dateerimiseks arheoloogias, antropoloogias, klimatoloogias, okeanograafias, mullateaduses ja hiljutises geoloogias.
• Kaalium-argooni meetod: seda kasutatakse geoloogias.
• Rubiidium-etrontium meetod: seda kasutatakse nii iidsete maapealsete kivimite kui ka Kuu miestrade dateerimisel.
• Toorium 230 meetodid: kasutatakse väga vanade ookeanisette dateerimisel.
• Plii meetodid: kasutatakse geoloogias.

Seega Holmes tegi mõõtmised kivimiproovidel ja jõudis 1911. aastal järeldusele, et vanim oli 1600 miljonit aastat vana.. Kuid need arvutused ei olnud eriti usaldusväärsed. Kaks aastat hiljem avaldati tulemused, mis näitasid, et elementidel olid isotoopid, mis on erinevad massidega erinevad variandid. 30. aastatel näidati, et isotoopidel on erineva neutraalsete osakeste või neutronite arvuga moodustatud tuumad.

Holmesi tööd ignoreeriti kuni 1920. aastateni, mil 1921. aastal kinnitasid Briti Teaduse Edendamise Assotsiatsiooni aastakoosolekul liikmed, et planeedi vanus oli paar miljardit aastat ja radiomeetriline dateerimine oli usaldusväärne. Aastal 1927 avaldas ta oma teose »Maa ajastu, sissejuhatus geoloogilistesse ideedesse, kus ta arvas, et see on 1600–3000 miljonit aastat vana.

Umbes 1931. aastal määras Ameerika Ühendriikide Riikliku Teaduste Akadeemia riiklik uurimisnõukogu komisjoni, et teada saada, mis on Maa vanus. Holmes, olles üks väheseid inimesi, kes teadis radiomeetrilisi kohtamistehnikaid, kutsuti komiteesse. Nende aruandes märgiti, et radiomeetriline dateerimine oli ainus usaldusväärne meetod, mida saab kasutada geoloogiliste aegade järjestuste määramiseks.

Lõpuks arvutas CC Patterson 1956. aastal Maa vanuse, kasutades meteoriitide uraani plii lagunemise ahela isotoopide järgi.

Meie planeedil on veel ees miljoneid aastaid kestnud elu. Kui lõpuks on teooria, mille kohaselt Päike punase hiiglaseks saades Maa alla neelab, võime olla peaaegu kindlad, et ta tiirleb ümber Päikese veel umbes 5 miljardit aastat.