Ocena brak

Jak obliczono wiek Ziemi?

Autor /Helena Dodano /31.01.2012

Ziemia jest tak stara, że trudno to sobie wyobrazić. Gdyby jednak dla ułatwienia
przyjąć, że ma ona jeden rok, wówczas całe ludzkie dzieje zmieściłyby się w ostatnich pięciu godzinach.
Ludzie od setek lat próbują określić ile lat ma Ziemia. W początkach XVII w. Ja­mes Ussher, arcybiskup Armagh, ustalił datę Stworzenia na podstawie danych zawar­tych w Biblii. Umiejscowił on to zdarzenie w 4004 roku przed Chrystusem i taką chrono­logię można niekiedy spotkać w dawnych wy­daniach Biblii.
Dziś wiemy, że arcybiskup Ussher grubo się pomylił ponad milionkrotnie. Wiek Ziemi, zdaniem naukowców, wynosi około 4,6 mld lat. Dopiero jednak około połowy naszego wieku stało się możliwe dokładne obliczenie wieku Ziemi, który w przybliżeniu wynosi tyle co wiek Słońca i reszty planet.
Pod koniec XVII w. Niels Stensen, duński lekarz i badacz (późniejszy biskup) stwierdził, że skały osadowe - te powstające pod wodą -są tym młodsze, im wyżej leżą. To odkrycie doprowadziło do rozpoznania w ciągu XIX w. następstwa warstw na całym świecie, a w re­zultacie - ustalenia wieku względnego skał. Nauka zajmująca się określaniem wieku skał nosi nazwę geochronologii. Dopiero jednak w początkach XX w. badacze amerykańscy i angielscy odkryli, że pewne pierwiastki pro­mieniotwórcze mogą być użyte jako zegary re­jestrujące różne zdarzenia na przestrzeni dzie­jów geologicznych. Atomy tych pierwiastków ulegają rozpadowi, tworząc inne pierwiastki. Na przykład uran przekształca się w ołów, emitując promieniowanie.
Dziewięć ciężkich pierwiastków, powstają­cych w sposób naturalny, w tym rad i uran, jest promieniotwórczych. Takie są też niektóre izotopy (atomy tego samego pierwiastka, róż­niące się masą) pierwiastków lekkich, na przy­kład rubidu i strontu.
Uczeni odkryli zegary, ale nie potrafili określać za ich pomocą czasu. Stało się to możliwe dopiero po skonstruowaniu w okresie II wojny światowej specjalnego instrumentu -spektrometru masowego. To urządzenie roz­dziela atomy, według ich masy i ładunku elek­trycznego. Pozwala ono określić zawartość substancji promieniotwórczej w skałach.

Substancje promieniotwórcze ulegają rozpa­dowi ze znaną prędkością. Jednostką stosowa­ną do jego pomiaru jest tzw. okres połowicz­nego zaniku (półokres), czas, w którym rozpa­da się połowa wyjściowej ilości substancji promieniotwórczej. Każdy kolejny taki okres oznacza rozpad połowy pozostałej substancji.
Najbardziej znaną metodą jest datowanie węglem promieniotwórczym, która służy do określania wieku wszelkich substancji orga­nicznych - pochodzących z żyjących obecnie lub kiedyś organizmów (np. kości lub drewna).
Tej metody użyto w 1988 r. na przykład do określenia wieku Całunu Turyńskiego, uważa­nego za płótno, w które owinięte było ciało Chrystusa. Metoda węglowa nie pozwala na datowanie skał nieorganicznych; w tym celu posłużono się innymi technikami. Należą do nich - rozpad promieniotwórczego izotopu po­tasu, który przekształca się w promieniotwór­czy argon; rozpad promieniotwórczego izoto­pu rubidu, który przekształca się w promienio­twórczy stront oraz rozpad uranu prowadzący do powstania toru i ołowiu.
Potwierdzenie tak obliczonego wieku Ziemi nadeszło z kosmosu. Niektóre meteoryty - fragmenty skał docierających na Ziemię z róż­nych stron Układu Słonecznego, zawierają mi­nerał troilit. Zawiera on znikome ilości uranu, ale obecny w nim ołów występuje w proporcji charakterystycznej dla planet, w tym Ziemi. Wykorzystano to do sprawdzenia obliczeń wy­nikających z rozpadu szeregu uran - ołów.
Przeanalizowano również skały dostarczone w 1970 r. z Księżyca przez amerykańskich astronautów. Zarówno one, jak i próbki mete­orytowe pozwoliły stwierdzić, że wiek Księży­ca i meteorytów jest zbliżony do wieku wyzna­czonego dla Ziemi.
W skałach liczących sobie prawie 3,5 mld lat - najstarszych znanych skałach ziemskich - odkryto ślady prymitywnych form życia, bak­terii i glonów - najprostszych, jednokomórko­wych form. Wcześniej Ziemia była niegościn­ną pustynią, pustoszoną przez trzęsienia ziemi, wybuchy wulkanów, pozbawioną odpowied­niej atmosfery.
Wydaje się prawdopodobne, że w ciągu pierwszego miliarda lat na Ziemi utworzyły "się oceany, gdy woda z płaszcza ziemskiego -warstwy leżącej poniżej skorupy - wydosta­wała się na powierzchnię dzięki wulkanom. Pierwotna atmosfera zawierała prawdopodob­nie głównie wodór. Tlen, którym oddychamy, znalazł się w powietrzu w następstwie wyłado­wań elektrycznych w środowisku pary wodnej lub był wydalany przez organizmy żyjące w morzu.

Nagle, około 570 min lat temu, na Ziemi za­częło rozkwitać życie. Około 400 min lat temu tlenu w powietrzu było już wystarczająco du­żo, by mogły rozwijać się rośliny lądowe, a w ciągu następnych 50 min lat pojawiły się pierwsze zwierzęta lądowe.
Geolodzy dzielą dzieje ostatnich 570 min lat na kilkanaście okresów, najstarszy z nich nosi nazwę kambru. Czas geologiczny od początku kambru (590 min lat temu) do współczesnego nam czwartorzędu określa się mianem fanerozoiku. Resztę dziejów Ziemi łączy się zwykle pod jedną nazwą - prekambr.
Jeśli czas istnienia Ziemi wyobrazimy sobie jako jeden rok, wtedy najstarsze formy życia pojawią się na początku maja, a kambr zacznie się w listopadzie. Pierwsi ludzie zaistnieją około godziny 7 wieczorem 31 grudnia, a czło­wiek współczesny pojawi się około pięć minut przed północą.

Podobne prace

Do góry