Как определить возраст планеты

Когда минералы образуются из магмы или лавы, они часто содержат следы радиоактивных материалов, таких как уран. Со временем эти радиоактивные элементы распадаются, то есть излучают радиацию, что в конечном итоге превращает их в новые, более стабильные элементы, остающиеся в ловушке внутри минерала.

Интересно Ядро Земли завернуто в дно древнего океана, а горы там выше Эвереста

Возьмем радиоактивный уран-238, распространённую форму урана. Его атомы будут излучать энергию, пока в конце концов не превратятся в свинец. Этот процесс происходит с фиксированной скоростью, известной как период полураспада, соответствующий времени, необходимому для распада половины атомов. Период полураспада урана-238 составляет более 4 миллиардов лет, то есть нужно столько времени, чтобы половина урана-238 в образце превратилась в свинец. Это делает его идеальным для датировки очень, очень старых объектов.

Зная эти периоды полураспада, мы можем вычислить возраст горной породы на основе соотношения "родительского" радиоактивного элемента и "дочернего" стабильного элемента – метод, называемый радиометрической датировкой.

  • Минерал циркон обычно используется для радиометрической датировки, поскольку он содержит относительно большое количество урана.
  • Уран-свинцовая датировка – это лишь один из видов радиометрической датировки.
  • Другие типы используют разные элементы. Например, радиоуглеродная датировка, один из самых распространенных методов, использует радиоактивный изотоп углерода, имеющий период полураспада в тысячи лет и полезный для датировки органических веществ.

Сколько лет Земле

Используя эти методы, геологи нашли на Земле минералы, возраст которых достигает 4,4 миллиарда лет, а это значит, что планета существует минимум столько же. Но если ученые утверждают, что Земли сверх 4,5 миллиарда лет, откуда взялись дополнительные 100 миллионов лет?

Как уже упоминалось, Земля сильно изменилась за миллиарды лет, особенно из-за таких процессов, как тектоника плит, смещающих земную кору, рождая новую землю из магмы и погружая старую обратно под поверхность литосферных плит, прямо в раскаленные "внутренности" планеты. Как следствие, находившиеся на поверхности в начале истории планеты горные породы найти трудно – они уже давно размыты или переплавлены обратно в сырье.

Но ученые могут использовать радиометрическую датировку для определения возраста пород, происходящих из других частей Солнечной системы:

  • Некоторые метеориты содержат материалы старше 4,56 миллиарда лет.
  • Камни с Луны и Марса датируются примерно в то же время – 4,5 миллиарда лет.

Эти даты достаточно близки ко времени, когда, по мнению ученых, Солнечная система начала формироваться из облака газа и пыли, окружавшего новорожденную звезду. Зная все эти относительные даты, мы можем начать составлять хронологию того, как начали формироваться Земля, Луна, Марс и все другие маленькие камни, плавающие в космическом пространстве.