HáNY éVES A FöLD?

Send

Ez a cikk az Űrmagazin archívumából származik, de ezt a kísérteties videót frissítették.

Hány éves a Föld? A tudósok úgy vélik, hogy a A Föld 4,54 milliárd éves. Természetesen nem véletlen; a Nap és a bolygók egyaránt képződtek egy diffúz hidrogénfelhőből több milliárd évvel ezelőtt.

A korai Naprendszerben az összes bolygó a Naprendszer ködében képződött; a Nap képződéséből megmaradt maradványok. A por apró részecskéi nagyobb és nagyobb tárgyakba gyűlnek össze - kavicsok, sziklák, sziklák stb. -, amíg a Naprendszerben sok plantoid nem volt. Ezek a bolygók összeütköztek, és végül elég összegyűltek, hogy Föld méretűvé váljanak.

A Föld korai történelmének egy pontján a Mars méretű planetoid összeomlott a bolygónkon. Az így létrejövő ütközés törmeléket bocsátott a pályára, amely végül a Hold lett.

Honnan tudják a tudósok, hogy a Föld 4,54 milliárd éves? Valójában csak a bolygó felületéről nehéz megmondani, mivel a lemeztektonika folyamatosan átalakítja a felületét. A felület régebbi részei újabb lemezek alatt csúsznak, és újrahasznosíthatók a Föld magjában. A legrégebbi sziklák, amelyeket valaha is találtak a Földön, 4,0 - 4,2 milliárd éves.

A tudósok feltételezik, hogy a Naprendszerben lévő összes anyag egyszerre képződött. Különböző vegyi anyagokat és különösen radioaktív izotópokat alkottak együtt. Mivel ezek nagyon ismert sebességgel bomlanak, ezeket az izotópokat meg lehet mérni annak meghatározására, hogy az elemek mennyi ideig léteznek. És a Naprendszer különböző helyszínein található különböző meteoritok tanulmányozásával a tudósok tudják, hogy a különböző bolygók mindegyike egyszerre képződött.

A Föld kora kiszámításának sikertelen módszerei
A Föld korának mérésére szolgáló jelenlegi, pontos módszerünk a történelem során becsült hosszú sorozat végén érkezik. Az okos tudósok felfedezték a Föld és a Nap körül olyan tulajdonságokat, amelyek az idő múlásával megváltoznak, majd kiszámították, hány éves a Föld bolygó ettől. Sajnos mindegyik hibás volt különböző okok miatt.

Csökkenő tengerszint - Benoit de Maillet, egy francia antropológus, aki 1656-1738 között élt és (helytelenül) sejtette, hogy a magas tengerszint feletti kövületek azt jelentették, hogy a Földet egy nagy óceán borította. Ez az óceán elfoglalta 2 milliárd év hogy elpárologjon a jelenlegi tenger szintjéig. A tudósok feladták ezt, amikor rájöttek, hogy a tengerszint természetesen emelkedik és esik.
A Föld lehűlése – William Thompson, később Lord Kelvin néven, feltételezte, hogy a Föld egy időben olvadt sziklagömb volt, amelynek hőmérséklete a Nap ugyanaz, és azóta lehűl. Ezen feltevések alapján Thompson kiszámította, hogy a Föld valahol eltartott 20 és 400 millió év hogy lehűljön a jelenlegi hőmérsékletre. Természetesen Thompson több pontatlan feltételezést tett a Nap hőmérséklete (a magjában valójában 15 millió Kelvin fok), a Föld hőmérséklete (olvadt magjával), valamint a nap hidrogénből és a Föld hőmérséklete kapcsán. kőből és fémből készült.
A nap lehűlése - 1856-ban Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz német fizikus megpróbálta a Föld korát a Nap lehűtésével kiszámítani. Számította ki, hogy a Nap elvette volna 22 millió év hogy a diffúz gáz- és porfelhőből a jelenlegi átmérőjére és hőmérsékletére kondenzálódjon. Bár ez pontatlan volt, Helmholtz helyesen azonosította, hogy a Nap hőforrását gravitációs összehúzódás okozta.
Sziklaerózió - A fajok eredete a természetes szelekció segítségével című könyvében Charles Darwin javasolta, hogy a krétalerakódások eróziója lehetővé tegye a bolygó minimális életkorának kiszámítását. Darwin becslése szerint a krétaképződés az angliai Weald régióban valószínűleg megtörtént 300 millió év a jelenlegi formájához.

A hold pályája - George Darwin, Charles Darwin fia azt sejtette, hogy a Hold valószínűleg a Földből képződött, és sodródott a jelenlegi helyére. A hasadási elmélet azt sugallta, hogy a Föld gyors forgása a bolygó darabjainak az űrbe való visszapattanását okozta. Darwin kiszámította, hogy legalább elhozta a Holdot 56 millió év hogy elérje a Földtől való jelenlegi távolságát. Most azt tudjuk, hogy a Hold valószínűleg akkor alakult ki, amikor egy Mars méretű tárgy több milliárd évvel ezelőtt sújtotta a Földet.
Az óceán sóssága - 1715-ben, a híres csillagász Edmund Halley javasolta, hogy az óceánok sótartalmát lehessen felhasználni a bolygó korának becslésére. Halley megfigyelte, hogy a patakok által táplált óceánok és tavak folyamatosan több sót kapnak, amelyek a víz elpárolgása után beragadtak. Az idő múlásával a víz sósabb és sósabb lenne, lehetővé téve annak becslését, hogy mennyi ideig zajlik ez a folyamat. Különböző geológusok használják ezt a módszert arra, hogy kitalálják, hogy a Föld között van-e 80 és 150 millió éves. Ez a módszer hibás volt, mert a tudósok nem tudták, hogy a geológiai folyamatok a sót is kivonják a vízből.

A radiometrikus randevú pontos módszert kínál a Föld korának megismerésére
1896-ban a francia kémikus, A. Henri Becquerel felfedezte a radioaktivitást, melynek során az anyagok más anyagokra bomlanak, energiát szabadítva fel. A geológusok rájöttek, hogy a Föld belseje nagy mennyiségű radioaktív anyagot tartalmaz, és ez elveszíti a Föld korára vonatkozó számításaikat. Bár ez a felfedezés feltárt hibákat a Föld korának korábbi számítási módszereiben, új módszert nyújtott: radiometrikus randevú.

A geológusok felfedezték, hogy a radioaktív anyagok nagyon kiszámítható sebességgel bomlanak más elemekké. Egyes anyagok gyorsan lebomlanak, míg mások millióinak vagy akár milliárdoknak is eltelhetnek ahhoz, hogy teljes mértékben lebomlanak. Ernest Rutherford és Frederick Soddy, a McGill Egyetemen dolgozva megállapították, hogy a radioaktív elem bármely izotópjának fele meghatározott sebességgel egy másik izotópgá bomlik. Például, ha van egy meghatározott mennyiségű torium-232, akkor annak fele egy milliárd év alatt romlik, és ennek az összegnek a fele további milliárd év alatt romlik. Ez a „felezési idő” kifejezés forrása.

A radioaktív izotópok felezési idejének mérésével a geológusok képesek voltak felépíteni egy olyan mérési létrát, amely lehetővé teszi számukra a geológiai képződmények, beleértve a Földet is, korának pontos kiszámítását. Az urán bomlását ólom különféle izotópjaira használták fel. A ólom három különféle izotópjának (Pb-206, Pb-207 és Pb-208 vagy Pb-204) mennyiségének mérésével a geológusok kiszámíthatják, hogy az eredeti mintában hány urán volt az anyagmintában.

Ha a Naprendszer egy közös anyagkészletből áll, egyenletes eloszlású Pb izotópokkal, akkor az anyagkészlet minden objektumának hasonló mennyiségű izotópot kell mutatnia. Ezenkívül az idő múlásával a Pb-206 és a Pb-207 mennyisége megváltozik, mivel ezek az izotópok az uránbomlás végtermékei. Ez megváltoztatja az ólom és az urán mennyiségét. Minél nagyobb a kőzet urán / ólom aránya, annál inkább a Pb-206 / Pb-204 és Pb-207 / Pb-204 értékek változnak az idővel. Most, ha feltételezzük, hogy a Naprendszer forrása szintén egyenletesen oszlik el az urán izotópokkal, akkor rajzolhat egy adatsort, amelyen bemutatjuk az ólom-urán ábrát és a vonal lejtésénél az eltelt időt az anyagkészlet különálló objektumokra bontva kiszámítható.

Bertram Boltwood 26 különböző kőmintára alkalmazta ezt a módszerét, és rájött, hogy ezek között képződtek 92 és 570 millió éves, és a technika továbbfejlesztése korosztályt eredményezett 250 millió - 1,3 milliárd év.

A geológusok a Föld felfedezésére készültek, és keresették a bolygó legrégebbi sziklaalakzatait. A legrégebbi felszíni kőzet Kanadában, Ausztráliában és Afrikában található, életkoruk tól kezdve 2,5-3,8 milliárd év. A legrégibb sziklát Kanadában fedezték fel 1999-ben, és a becslések szerint alig több mint 4 milliárd éves.

Ez meghatározta a Föld minimális életkorát, de a geológiai folyamatoknak, például az időjárási körülményeknek és a lemeztektonikanak köszönhetően ez még idősebb is lehet.

A meteoritok, mint a végső válasz a Föld korára
A Földön a sziklák életkorának mérésével kapcsolatos probléma az, hogy a bolygó állandó geológiai változás alatt áll. A lemeztektonika folyamatosan újrahasznosítja a Föld egyes részeit, összekeverve és örökre elrejtve a bolygó legrégebbi régióit. De ha feltételezzük, hogy a Naprendszerben mindent egyidejűleg alakítunk ki, akkor az űrben lévő meteoriteket nem befolyásolta az időjárás és a lemeztektonika a Földön.

A geológusok ezeket az érintetlen tárgyakat, például a Canyon Diablo meteoritot (az aszteroid töredékei, amelyek a Barringer-kráternél ütköztek) használják arra, hogy a Naprendszer és következésképpen a Föld valódi életkorához megjuthassanak. A meteoritokon a radiometrikus randevú rendszer segítségével a geológusok meg tudták állapítani, hogy a Föld van-e 4,54 milliárd éves körülbelül 1% -os hibahatáron belül.

Forrás:
A tudomány megértése - Lord Kelvin
A föld USGS kora
Lord Kelvin sikertelen tudományos órája
A radioaktív bomlás szerepe
Csillagászat 51. epizód: Föld
A legrégebbi rock formációk találtak