Як визначити вік планети
Коли мінерали утворюються з магми або лави, вони часто містять сліди радіоактивних матеріалів, таких як уран. З часом ці радіоактивні елементи розпадаються, тобто випромінюють радіацію, що зрештою перетворює їх на нові, більш стабільні елементи, які залишаються в пастці всередині мінералу.
Цікаво Ядро Землі загорнуте в дно стародавнього океану, а гори там вищі за Еверест
Візьмемо радіоактивний уран-238, поширену форму урану. Його атоми будуть випромінювати енергію, поки врешті-решт не перетворяться на свинець. Цей процес відбувається з фіксованою швидкістю, відомою як період напіврозпаду, який відповідає часу, необхідному для розпаду половини атомів. Період напіврозпаду урану-238 становить понад 4 мільярди років, тобто потрібно аж стільки часу, щоб половина урану-238 у зразку перетворилася на свинець. Це робить його ідеальним для датування дуже, дуже старих об'єктів.
Знаючи ці періоди напіврозпаду, ми можемо обчислити вік гірської породи на основі співвідношення "батьківського" радіоактивного елемента і "дочірнього" стабільного елемента — метод, який називається радіометричним датуванням.
- Мінерал циркон зазвичай використовується для радіометричного датування, оскільки він містить відносно велику кількість урану.
- Уран-свинцеве датування — це лише один з видів радіометричного датування.
- Інші типи використовують різні елементи. Наприклад, радіовуглецеве датування, один з найпоширеніших методів, використовує радіоактивний ізотоп вуглецю, який має період напіврозпаду в тисячі років і є корисним для датування органічних речовин.
Скільки років Землі
Використовуючи ці методи, геологи знайшли на Землі мінерали, вік яких сягає 4,4 мільярда років, що означає, що планета існує мінімум стільки ж. Але якщо вчені стверджують, що Землі понад 4,5 мільярда років, звідки взялися додаткові 100 мільйонів років?
Як уже згадувалося, Земля сильно змінилася за мільярди років, особливо через такі процеси, як тектоніка плит, які зміщують земну кору, народжуючи нову землю з магми та занурюючи стару назад під поверхню літосферних плит, прямо в розпечені "нутрощі" планети. Як наслідок, гірські породи, які перебували на поверхні на початку історії планети, знайти важко – вони вже давно розмиті або переплавлені назад у сировину.
Але вчені можуть використовувати радіометричне датування для визначення віку порід, що походять з інших частин Сонячної системи:
- Деякі метеорити містять матеріали віком понад 4,56 мільярда років.
- Камені з Місяця та Марса датуються приблизно тим же часом – 4,5 мільярда років.
Ці дати досить близькі до часу, коли, на думку вчених, Сонячна система почала формуватися з хмари газу та пилу, що оточувала новонароджену зорю. Знаючи всі ці відносні дати, ми можемо почати складати хронологію того, як почали формуватися Земля, Місяць, Марс і всі інші маленькі камінці, що плавають у космічному просторі.