Сколько лет Земле? Теории и методы определения возраста

Одна из величайших диковин человечества — определение возраста всего, что нас окружает. Человечество в этом плане добилось больших успехов, например, научилось измерять время, определять возраст животных или продолжительность жизни растений. Однако одна из вещей, которая привлекала интерес людей на протяжении многих лет, — это возможность определить, сколько лет Земле.

Сколько лет Земле?

На протяжении сотен лет геология занималась проведением всевозможных исследований и экспериментов с целью достоверно определить возраст планеты Земля. Этому способствовала разработка методов и стратегий, которые позволяют изучать горные породы и минералы, из которых Земля состоит, и которые являются ключевыми компонентами к пониманию ее эволюции.

Когда ученые сосредотачивают свое внимание на этих аспектах, они начинают датировать минералы, которые образуются из магмы или лавы и могут содержать следы радиоактивного материала. Этот материал со временем разлагается, образуя другие типы элементов. Таким образом, имея возможность отслеживать элементы Земли и их производные, можно получить доступ не только к возрасту самих минералов, но и к окружающей среде, в которой они найдены: в данном случае Земле.

Но тогда сколько лет Земле? Хотя долгое время возраст нашей планеты был настоящей загадкой, точную оценку, которую мы имеем сегодня, получили только в 1956 году. Согласно данной оценки средний возраст Земли составляет 4,54 миллиарда лет.

Как уже подчеркивалось выше, что камни и некоторые минералы сыграли фундаментальную роль в определении приблизительного возраста Земли. Однако нам необходимо узнать больше о знаменитых радиоактивных изотопах. Это соединения, которые встречаются в природе и во многих случаях используются в качестве часов. Эти изотопы являются нестабильными элементами, но их можно превратить в более стабильные элементы. Когда это происходит, они выделяют энергию, необходимую для обогрева недр земли, как это сделала бы печь. Эта трансформация происходит постепенно, поэтому ее можно отслеживать для определения возраста.

Примером радиоактивного изотопа является углерод-14 (14С). Он позволяет определить, как давно определенное существо было живым. Растения и животные поглощают этот элемент (находится в атмосфере). Количество углерода-14 в организме близко к количеству в атмосфере, но с течением времени он превращается в азот-14 (14N). Когда живое существо умирает, оно перестает снабжаться 14C, а остаток превращается в 14N, поэтому необходимо сравнить количество углерода в кости с его количеством в атмосфере.

Изотопы, камни и Земля: эффективная методика?

С развитием методов радиоизотопной датировки ученые решили изучить горные породы на наличие изотопов, чтобы определить, сколько лет Земле. Однако они поняли, что Земля находится в постоянной активности, поэтому полученные возраста не были приблизительными, поскольку на соотношение изотопов влиял магматизм. Тогда было принято новое направление: вместо поиска «нормальных» пород, обязательно затронутых земными процессами, пришлось искать породы, которые были найдены на Земле, но произошли не от нее, как, например, метеорит Альенде, упавший в Мексика в 1969 году. Эти метеориты представляют собой кусочки, которые остались дрейфовать во время формирования Солнечной системы, поэтому их возраст должен быть очень близок к возрасту Земли и других тел, вращающихся вокруг Солнца.

Теории, которые помогли узнать, сколько лет Земле

Ученые уже давно обсуждают вопрос о том, сколько лет Земле. Первый расчет был сделан в середине 17 века на основе данных, извлеченных из книги Бытия. С этого момента были проведены и другие эксперименты и расчеты, которые с большей или меньшей научной строгостью попытались прояснить этот вопрос.

Еще в 1654 году ученый по имени Джон Лайтфут, чьи расчеты основывались на книге Бытия в Библии, заявил, что Земля была создана ровно в 9 часов утра по месопотамскому времени, 26 октября 4004 года до Рождества Христова.

В начале 18 века учёный граф де Бюффон нагрел маленькую копию созданной им планеты и измерил скорость, с которой она остывала. На основании этих данных он подсчитал, что Земле около 75 000 лет.

В 19 веке физик лорд Кельвин использовал различные уравнения, чтобы установить, что возраст Земли составляет от 20 до 40 миллионов лет.

С открытием радиоактивности в конце XIX века все это устарело благодаря возможности расчета скоростей распада различных радиоактивных веществ. Ученые использовали эти знания для определения возраста земных пород, а также возраста метеоритов и образцов горных пород, доставленных с Луны.