Wiek Ziemi - Age of Earth

Niebieski marmur , Ziemia widziana w 1972 roku z Apollo 17

Wiek Ziemi szacuje się na 4,54 ± 0,05 mld lat (4,54 x 10 ⁹ lat ± 1%). Wiek ten może reprezentować wiek akrecji Ziemi lub tworzenia jądra lub materiału, z którego powstała Ziemia. To datowanie opiera się na dowodach z radiometryczne wiekowej pochodzącym z meteorytu materiału i jest zgodna z radiometrycznych wieku od najstarszych znanych ziemskich i księżycowych próbek .

Po rozwoju datowania radiometrycznego na początku XX wieku pomiary zawartości ołowiu w minerałach bogatych w uran wykazały, że niektóre z nich miały ponad miliard lat. Najstarsze takie minerały przeanalizowane do tej pory – małe kryształki cyrkonu z Jack Hills w Australii Zachodniej – mają co najmniej 4,404 miliarda lat. Inkluzje bogate w wapń i aluminium – najstarsze znane stałe składniki meteorytów, które powstają w Układzie Słonecznym – mają 4,567 miliarda lat, co daje dolną granicę wieku Układu Słonecznego .

Przypuszcza się, że akrecja Ziemi rozpoczęła się wkrótce po uformowaniu się wtrąceń bogatych w wapń i glin oraz meteorytów. Ponieważ czas trwania tego procesu akrecji nie jest jeszcze znany, a przewidywania z różnych modeli akrecji wahają się od kilku milionów do około 100 milionów lat, różnica między wiekiem Ziemi a najstarszymi skałami jest trudna do ustalenia. Trudno też określić dokładny wiek najstarszych skał na Ziemi, odsłoniętych na powierzchni, gdyż są to agregaty minerałów o możliwie różnym wieku.

Rozwój nowoczesnych koncepcji geologicznych

Badania warstw — warstw skał i ziemi — dały przyrodnikom zrozumienie, że Ziemia mogła przechodzić wiele zmian w czasie swojego istnienia. Warstwy te często zawierały skamieniałe szczątki nieznanych stworzeń, co prowadziło niektórych do interpretacji postępu organizmów z warstwy na warstwę.

Nicolas Steno w XVII wieku był jednym z pierwszych przyrodników, którzy docenili związek między szczątkami kopalin a warstwami. Jego obserwacje doprowadziły go do sformułowania ważnych pojęć stratygraficznych (tj. „ prawa superpozycji ” i „ zasady pierwotnej horyzontalności ”). W latach 90. XVIII wieku William Smith postawił hipotezę, że jeśli dwie warstwy skał w bardzo różnych miejscach zawierają podobne skamieliny, to jest bardzo prawdopodobne, że warstwy te były w tym samym wieku. Siostrzeniec i uczeń Smitha, John Phillips , obliczył później w ten sposób, że Ziemia ma około 96 milionów lat.

W połowie XVIII wieku przyrodnik Michaił Łomonosow zasugerował, że Ziemia została stworzona oddzielnie od reszty wszechświata i kilkaset tysięcy lat wcześniej. Pomysły Łomonosowa były w większości spekulacyjne. W 1779 r. hrabia du Buffon próbował uzyskać wartość wieku Ziemi za pomocą eksperymentu: stworzył mały glob, który przypominał Ziemię w składzie, a następnie zmierzył szybkość jej ochładzania. To doprowadziło go do oszacowania, że ​​Ziemia ma około 75 000 lat.

Inni przyrodnicy wykorzystali te hipotezy do skonstruowania historii Ziemi , chociaż ich osie czasu były niedokładne, ponieważ nie wiedzieli, ile czasu zajęło nałożenie warstw stratygraficznych. W 1830 r. geolog Charles Lyell , rozwijając idee znalezione w pracach Jamesa Huttona , spopularyzował koncepcję, że cechy Ziemi podlegają nieustannym zmianom, erozji i ciągłym reformowaniu, a tempo tych zmian było w przybliżeniu stałe. Było to wyzwanie dla tradycyjnego poglądu, który postrzegał historię Ziemi jako zdominowaną przez sporadyczne katastrofy . Wielu przyrodników uległo wpływowi Lyella, stając się „ uniformitarystami ”, którzy wierzyli, że zmiany są stałe i jednolite.

Wczesne obliczenia

W 1862 roku fizyk William Thomson, pierwszy baron Kelvin, opublikował obliczenia, które ustaliły wiek Ziemi na od 20 do 400 milionów lat. Założył, że Ziemia uformowała się jako całkowicie stopiony obiekt, i określił czas potrzebny na zmniejszenie gradientu temperatury przy powierzchni do obecnej wartości. Jego obliczenia nie uwzględniały ciepła wytwarzanego w wyniku rozpadu promieniotwórczego (nieznanego wówczas procesu) ani, co ważniejsze, konwekcji wewnątrz Ziemi , co pozwala na utrzymywanie się wysokiej temperatury w górnym płaszczu znacznie dłużej, utrzymując wysoki gradient termiczny w skorupie znacznie dłużej . Jeszcze bardziej ograniczające były szacunki Kelvina dotyczące wieku Słońca, które opierały się na szacunkach jego mocy cieplnej i teorii, że Słońce czerpie energię z zapadania grawitacyjnego; Kelvin oszacował, że Słońce ma około 20 milionów lat.

William Thomson (Lord Kelvin)

Geolodzy tacy jak Charles Lyell mieli problem z zaakceptowaniem tak krótkiego wieku Ziemi. Biologom nawet 100 milionów lat wydawało się o wiele za krótkie, aby było prawdopodobne. W teorii ewolucji Karola Darwina proces losowej dziedzicznej zmienności z skumulowanym doborem wymaga długiego czasu trwania, a sam Darwin stwierdził, że szacunki Lorda Kelvina nie wydają się wystarczać. Według współczesnej biologii, cała historia ewolucyjna od początków życia do dnia dzisiejszego miała miejsce od 3,5 do 3,8 miliarda lat temu , tyle czasu minęło od ostatniego uniwersalnego przodka wszystkich żywych organizmów, co pokazuje datowanie geologiczne.

W wykładzie w 1869 roku wielki orędownik Darwina, Thomas H. Huxley , zaatakował obliczenia Thomsona, sugerując, że same w sobie wydają się dokładne, ale oparte są na błędnych założeniach. Fizyk Hermann von Helmholtz (w 1856 r.) i astronom Simon Newcomb (w 1892 r.) wnieśli do debaty własne obliczenia odpowiednio 22 i 18 milionów lat: niezależnie obliczyli czas potrzebny na kondensację Słońca do jego obecnej średnicy i jasności z mgławicy gazu i pyłu, z której się narodził. Ich wartości były zgodne z obliczeniami Thomsona. Założyli jednak, że Słońce świeciło jedynie ciepłem swojego grawitacyjnego skurczu . Proces słonecznej syntezy jądrowej nie był jeszcze znany nauce.

W 1895 roku John Perry zakwestionował postać Kelvina w oparciu o jego założenia dotyczące przewodnictwa, a Oliver Heaviside wszedł do dialogu, uznając, że jest to „pojazd pokazujący zdolność jego metody operatora do rozwiązywania problemów o zdumiewającej złożoności”.

Inni naukowcy poparli dane Thomsona. Syn Karola Darwina, astronom George H. Darwin , wysunął hipotezę, że Ziemia i Księżyc rozpadły się we wczesnych latach, kiedy oba były stopione. Obliczył, ile czasu zajęłoby tarcie pływowe, aby Ziemia miała obecny 24-godzinny dzień. Jego wartość 56 milionów lat stanowiła dodatkowy dowód na to, że Thomson był na dobrej drodze.

Ostatnie oszacowanie, które Thomson podał w 1897 r., brzmiało: „miał ponad 20 i mniej niż 40 milionów lat i prawdopodobnie znacznie bliższy 20 niż 40”. W latach 1899 i 1900 John Joly obliczył tempo, w jakim oceany powinny gromadzić sól z procesów erozji , i ustalił, że mają one około 80 do 100 milionów lat.

Datowanie radiometryczne

Przegląd

Ze względu na swoją chemiczną naturę minerały skalne zawierają pewne pierwiastki, a nie inne; ale w skałach zawierających radioaktywne izotopy proces rozpadu promieniotwórczego generuje z czasem egzotyczne pierwiastki. Mierząc stężenie stabilnego produktu końcowego rozpadu, w połączeniu ze znajomością okresu półtrwania i początkowego stężenia rozpadającego się pierwiastka, można obliczyć wiek skały. Typowymi radioaktywnymi produktami końcowymi są argon z rozpadu potasu -40 oraz ołów z rozpadu uranu i toru . Jeśli skała ulega stopieniu, jak to ma miejsce w płaszczu Ziemi , takie nieradioaktywne produkty końcowe zazwyczaj uciekają lub ulegają redystrybucji. Tak więc wiek najstarszej ziemskiej skały podaje minimum dla wieku Ziemi, zakładając, że żadna skała nie była nienaruszona dłużej niż sama Ziemia.

Płaszcz konwekcyjny i radioaktywność

W 1892 roku Thomson został mianowany Lordem Kelvinem w uznaniu jego licznych osiągnięć naukowych. Kelvin obliczył wiek Ziemi za pomocą gradientów termicznych i doszedł do szacunków na około 100 milionów lat. Nie zdawał sobie sprawy, że płaszcz Ziemi ulega konwekcji, a to unieważniło jego szacunki. W 1895 roku John Perry oszacował wiek Ziemi na 2 do 3 miliardów lat przy użyciu modelu płaszcza konwekcyjnego i cienkiej skorupy, jednak jego praca została w dużej mierze zignorowana. Kelvin trzymał się swoich szacunków na 100 milionów lat, a później skrócił je do około 20 milionów lat.

Odkrycie radioaktywności wprowadziło kolejny czynnik do obliczeń. Po początkowym odkryciu Henri Becquerela w 1896, Marie i Pierre Curie odkryli radioaktywne pierwiastki polon i rad w 1898; aw 1903 Pierre Curie i Albert Laborde ogłosili, że rad wytwarza wystarczająco dużo ciepła, aby stopić swój ciężar w lodzie w mniej niż godzinę. Geolodzy szybko zdali sobie sprawę, że podważyło to założenia leżące u podstaw większości obliczeń wieku Ziemi. Zakładali oni, że pierwotne ciepło Ziemi i Słońca stopniowo rozpraszało się w kosmosie, ale rozpad radioaktywny oznaczał, że ciepło to było stale uzupełniane. George Darwin i John Joly jako pierwsi zwrócili na to uwagę w 1903 roku.

Wynalezienie datowania radiometrycznego

Promieniotwórczość, która obaliła stare obliczenia, przyniosła premię, dając podstawę do nowych obliczeń w postaci datowania radiometrycznego .

Ernesta Rutherforda w 1908 r.

Ernest Rutherford i Frederick Soddy wspólnie kontynuowali prace nad materiałami radioaktywnymi i doszli do wniosku, że radioaktywność jest spowodowana spontaniczną transmutacją pierwiastków atomowych. W rozpadzie radioaktywnym pierwiastek rozpada się na inny, lżejszy pierwiastek, uwalniając w tym procesie promieniowanie alfa, beta lub gamma . Ustalili również, że określony izotop pierwiastka promieniotwórczego rozpada się na inny pierwiastek w charakterystycznym tempie. Wskaźnik ten jest podany w postaci „ okresu połowicznego rozpadu ” lub czasu, jaki zajmuje połowie masy tego radioaktywnego materiału, aby rozpadł się na „produkt rozpadu”.

Niektóre materiały radioaktywne mają krótkie okresy półtrwania; niektóre mają długie okresy półtrwania. Uran i tor mają długie okresy półtrwania i dlatego utrzymują się w skorupie ziemskiej, ale pierwiastki promieniotwórcze o krótkim okresie półtrwania generalnie zniknęły. Sugerowało to, że możliwe byłoby zmierzenie wieku Ziemi poprzez określenie względnych proporcji materiałów radioaktywnych w próbkach geologicznych. W rzeczywistości pierwiastki promieniotwórcze nie zawsze rozpadają się bezpośrednio na nieradioaktywne („stabilne”) pierwiastki, zamiast tego rozpadają się na inne pierwiastki promieniotwórcze, które mają własne okresy półtrwania i tak dalej, aż osiągną stabilny pierwiastek . Te „ łańcuchy rozpadu ”, takie jak szeregi uran-rad i tor, były znane w ciągu kilku lat od odkrycia radioaktywności i stanowiły podstawę do konstruowania technik datowania radiometrycznego.

Pionierami radioaktywności byli chemik Bertram B. Boltwood i energiczny Rutherford. Boltwood prowadził badania materiałów radioaktywnych jako konsultant, a kiedy Rutherford wykładał w Yale w 1904, Boltwood został zainspirowany do opisania związków między pierwiastkami w różnych seriach rozpadu. Pod koniec 1904 roku Rutherford zrobił pierwszy krok w kierunku datowania radiometrycznego, sugerując, że cząstki alfa uwolnione w wyniku rozpadu radioaktywnego mogą zostać uwięzione w materiale skalistym jako atomy helu . W tym czasie Rutherford tylko domyślał się związku między cząstkami alfa a atomami helu, ale udowodnił to cztery lata później.

Soddy i Sir William Ramsay ustalili właśnie tempo, z jakim rad wytwarza cząstki alfa, a Rutherford zaproponował, że mógłby określić wiek próbki skały, mierząc jej stężenie helu. Za pomocą tej techniki datował skałę będącą w jego posiadaniu na 40 milionów lat. Rutherford napisał:

Wszedłem do pokoju, który był na wpół ciemny, i niebawem zauważyłem Lorda Kelvina na widowni i zdałem sobie sprawę, że mam kłopoty w ostatniej części mojego przemówienia, dotyczącej wieku Ziemi, gdzie moje poglądy były sprzeczne z jego poglądami. Ku mojej uldze Kelvin szybko zasnął, ale kiedy doszedłem do ważnego punktu, zobaczyłem, jak stary ptak usiadł, otworzył oko i spojrzał na mnie złowrogim spojrzeniem! Potem nadeszła nagła inspiracja i powiedziałem: „Lord Kelvin ograniczył wiek Ziemi, pod warunkiem, że nie zostanie odkryte żadne nowe źródło. Ta prorocza wypowiedź odnosi się do tego, co dzisiaj rozważamy, radu!” Ujrzeć! stary chłopiec promieniał na mnie.

Rutherford założył, że tempo rozpadu radu określone przez Ramsaya i Soddy'ego było dokładne i że hel nie uciekł z próbki w czasie. Plan Rutherforda był niedokładny, ale był to użyteczny pierwszy krok.

Boltwood skupił się na produktach końcowych z serii Decay. W 1905 r. zasugerował, że ostatecznym stabilnym produktem rozpadu radu jest ołów. Wiadomo było już, że rad jest produktem pośrednim rozpadu uranu. Rutherford włączył się, opisując proces rozpadu, w którym rad emitował pięć cząstek alfa poprzez różne produkty pośrednie, aby zakończyć się z ołowiem, i spekulował, że łańcuch rozpadu rad-ołów można wykorzystać do datowania próbek skał. Boltwood wykonał całą robotę i do końca 1905 roku dostarczył dat dla 26 oddzielnych próbek skał z okresu od 92 do 570 milionów lat. Nie opublikował tych wyników, co było szczęśliwe, ponieważ były one obarczone błędami pomiarowymi i słabymi szacunkami okresu półtrwania radu. Boltwood udoskonalił swoją pracę i ostatecznie opublikował wyniki w 1907 roku.

Artykuł Boltwooda wskazał, że próbki pobrane z porównywalnych warstw warstw miały podobny stosunek ołowiu do uranu, a próbki ze starszych warstw miały wyższy udział ołowiu, z wyjątkiem przypadków, gdy istniały dowody na wypłukiwanie ołowiu z próbki. Jego badania były wadliwe, ponieważ nie zrozumiano serii rozpadów toru, co doprowadziło do nieprawidłowych wyników dla próbek zawierających zarówno uran, jak i tor. Jednak jego obliczenia były znacznie dokładniejsze niż te, które były wykonywane do tego czasu. Udoskonalenia techniki dawały później wiek 26 próbkom Boltwooda z 410 milionów do 2,2 miliarda lat.

Arthur Holmes ustanawia datowanie radiometryczne

Chociaż Boltwood opublikował swoją pracę w znanym czasopiśmie geologicznym, społeczność geologiczna nie była zbytnio zainteresowana radioaktywnością. Boltwood zrezygnował z pracy nad datowaniem radiometrycznym i zaczął badać inne serie rozpadów. Rutherford pozostał umiarkowanie ciekawy kwestii wieku Ziemi, ale niewiele nad tym pracował.

Robert Strutt majstrował przy metodzie helowej Rutherforda do 1910 roku, po czym przestał. Jednak uczeń Strutta, Arthur Holmes, zainteresował się datowaniem radiometrycznym i kontynuował pracę nad tym, gdy wszyscy inni się poddali. Holmes skupił się na datowaniu ołowiu, ponieważ uważał metodę helową za mało obiecującą. Przeprowadził pomiary na próbkach skał i stwierdził w 1911 roku, że najstarsza (próbka z Cejlonu) miała około 1,6 miliarda lat. Obliczenia te nie były szczególnie wiarygodne. Na przykład założył, że próbki zawierały tylko uran i nie zawierały ołowiu, kiedy były formowane.

Ważniejsze badania opublikowano w 1913 r. Wykazały one, że pierwiastki na ogół istnieją w wielu wariantach o różnych masach lub „ izotopach ”. W latach 30. wykazano, że izotopy mają jądra o różnej liczbie obojętnych cząstek znanych jako „ neutrony ”. W tym samym roku opublikowano inne badania ustalające zasady rozpadu promieniotwórczego, pozwalające na dokładniejszą identyfikację serii rozpadów.

Wielu geologów uważało, że te nowe odkrycia sprawiły, że datowanie radiometryczne stało się tak skomplikowane, że stało się bezwartościowe. Holmes czuł, że dali mu narzędzia do ulepszania jego technik, i szedł naprzód z badaniami, publikując przed i po I wojnie światowej. Jego prace były na ogół ignorowane do lat dwudziestych, chociaż w 1917 Joseph Barrell , profesor geologii w Yale, przeredagował historię geologiczną, tak jak wtedy rozumiano, aby dostosować się do odkryć Holmesa dotyczących datowania radiometrycznego. Badania Barrella wykazały, że warstwy warstw nie zostały odłożone w tym samym tempie, a zatem obecne tempo zmian geologicznych nie mogło zostać wykorzystane do dostarczenia dokładnych harmonogramów historii Ziemi.

Wytrwałość Holmesa w końcu zaczęła się opłacać w 1921 roku, kiedy mówcy na dorocznym spotkaniu Brytyjskiego Stowarzyszenia Postępu Naukowego doszli do zgrubnego konsensusu, że Ziemia ma kilka miliardów lat i że datowanie radiometryczne jest wiarygodne. Holmes opublikował Wiek Ziemi, wprowadzenie do idei geologicznych w 1927 roku, w którym przedstawił zakres od 1,6 do 3,0 miliardów lat. Nie nastąpił jednak żaden wielki nacisk na przyjęcie datowania radiometrycznego, a zagorzali członkowie społeczności geologicznej uparcie stawiali opór. Nigdy nie przejmowali się próbami fizyków ingerowania w ich domenę i do tej pory skutecznie je ignorowali. Rosnąca waga dowodów ostatecznie przechyliła szalę w 1931 r., kiedy Narodowa Rada Badawcza Narodowej Akademii Nauk Stanów Zjednoczonych postanowiła rozwiązać kwestię wieku Ziemi poprzez powołanie komisji do zbadania. Holmes, będąc jednym z niewielu ludzi na Ziemi, którzy zostali przeszkoleni w technikach datowania radiometrycznego, był członkiem komitetu i faktycznie napisał większość raportu końcowego.

Tak więc raport Arthura Holmesa wywnioskował, że datowanie radioaktywne jest jedynym wiarygodnym sposobem ustalenia geologicznych skal czasowych. Kwestie stronniczości zostały odrzucone przez wielką i wymagającą szczegółowość raportu. Opisano stosowane metody, staranność z jaką wykonano pomiary oraz ich słupki błędów i ograniczenia.

Nowoczesne datowanie radiometryczne

Datowanie radiometryczne nadal jest głównym sposobem, w jaki naukowcy datują geologiczne skale czasowe. Techniki datowania radioaktywnego są testowane i dopracowywane na bieżąco od lat 60. XX wieku. Do tej pory wykorzystano około czterdziestu różnych technik datowania, pracując na szerokiej gamie materiałów. Daty dla tej samej próbki przy użyciu tych różnych technik są bardzo zbieżne z wiekiem materiału.

Możliwe problemy z zanieczyszczeniem istnieją, ale zostały zbadane i rozwiązane poprzez staranne badanie, co doprowadziło do zminimalizowania procedur przygotowania próbki, aby ograniczyć ryzyko zanieczyszczenia.

Dlaczego wykorzystano meteoryty

Wiek 4,55 ± 0,07 miliarda lat, bardzo zbliżony do dzisiejszego przyjętego wieku, został określony przez Clair Cameron Patterson przy użyciu datowania izotopowego uranu-ołowiu (w szczególności datowania ołowiowo-ołowiowego ) na kilku meteorytach, w tym meteorycie Canyon Diablo, i opublikowanym w 1956 roku.

Diagram izotopowy ołowiu przedstawiający dane wykorzystane przez Pattersona do określenia wieku Ziemi w 1956 roku.

Przytaczany wiek Ziemi wywodzi się częściowo z meteorytu Canyon Diablo z kilku ważnych powodów i opiera się na współczesnym zrozumieniu kosmochemii budowanym przez dziesięciolecia badań.

Większość próbek geologicznych z Ziemi nie jest w stanie podać bezpośredniej daty powstania Ziemi z mgławicy słonecznej, ponieważ Ziemia przeszła zróżnicowanie na jądro, płaszcz i skorupę, a to przeszło długą historię mieszania i rozmieszczania tych próbek zbiorniki przez tektonikę płyt , wietrzenie i cyrkulację hydrotermalną .

Wszystkie te procesy mogą niekorzystnie wpływać na mechanizmy datowania izotopowego, ponieważ nie zawsze można założyć, że próbka pozostawała jako układ zamknięty, co oznacza, że nuklid macierzysty lub potomny (gatunek atomu charakteryzujący się liczbą neutronów i protonów atom zawiera) lub pośredni nuklid potomny mógł zostać częściowo usunięty z próbki, co spowoduje zniekształcenie otrzymanej daty izotopowej. Aby złagodzić ten efekt, zwykle datuje się kilka minerałów w tej samej próbce, aby uzyskać izochronę . Alternatywnie, w celu sprawdzenia daty na próbce można zastosować więcej niż jeden system datowania.

Ponadto uważa się, że niektóre meteoryty reprezentują prymitywny materiał, z którego powstał akreujący dysk słoneczny. Niektóre zachowywały się jak układy zamknięte (w przypadku niektórych układów izotopowych) wkrótce po uformowaniu się dysku słonecznego i planet. Do tej pory te założenia są poparte wieloma obserwacjami naukowymi i powtarzanymi datami izotopowymi, iz pewnością jest to bardziej solidna hipoteza niż ta, która zakłada, że ​​ziemska skała zachowała swój pierwotny skład.

Niemniej jednak, starożytnych Archaean ołowiu rudy z galeny zostały wykorzystane do tej pory formacja Ziemi jak te stanowią najwcześniejsze utworzone prowadzenie tylko minerałów na planecie i nagrać najwcześniejsze jednorodnych ołów-ołów systemy izotopów na naszej planecie. Zwróciły one daty wieku 4,54 miliarda lat z dokładnością zaledwie 1% marginesu błędu.

Statystyki kilku meteorytów, które poddano datowaniu izochronowemu, przedstawiają się następująco:

Meteoryt Kanion Diablo

Krater Barringera w Arizonie, gdzie znaleziono meteoryt Canyon Diablo.

Canyon Diablo meteoryt stosowany, ponieważ jest duże i reprezentatywne szczególnie rzadką meteorytów zawierającego siarczkowe minerały (zwłaszcza troilit FES) metaliczne nikiel - żelazo stopy, a także minerały krzemianowe. Jest to ważne, ponieważ obecność trzech faz mineralnych umożliwia badanie dat izotopowych przy użyciu próbek, które zapewniają doskonały rozdział stężeń między nuklidami macierzystymi i potomnymi. Dotyczy to zwłaszcza uranu i ołowiu. Ołów jest silnie chalkofilowy i znajduje się w siarczku w znacznie większym stężeniu niż w krzemianach w porównaniu z uranem. Ze względu na segregację nuklidów macierzystych i potomnych podczas formowania się meteorytu, pozwoliło to na znacznie dokładniejszą datę powstania dysku słonecznego, a tym samym planet, niż kiedykolwiek wcześniej.

Fragment meteorytu żelaznego Kanion Diablo.

Wiek określony z meteorytu Canyon Diablo został potwierdzony setkami innych oznaczeń wieku, zarówno z próbek lądowych, jak i innych meteorytów. Próbki meteorytów wykazują jednak rozpiętość od 4,53 do 4,58 miliarda lat temu. Jest to interpretowane jako czas formowania się mgławicy słonecznej i jej zapadnięcia się w dysk słoneczny, tworząc Słońce i planety. Ten okres 50 milionów lat pozwala na akrecję planet z pierwotnego pyłu słonecznego i meteorytów.

Księżyc, jako kolejne ciało pozaziemskie, które nie przeszło tektoniki płyt i nie posiada atmosfery, podaje dość dokładne daty wieku z próbek zwróconych z misji Apollo. Skały zwrócone z Księżyca datowane są na maksymalnie 4,51 miliarda lat. Meteoryty marsjańskie , które wylądowały na Ziemi, zostały również datowane na około 4,5 miliarda lat za pomocą datowania ołowiowo-ołowiowego . Próbki księżycowe, ponieważ nie zostały naruszone przez wietrzenie, tektonikę płyt lub materiał przemieszczany przez organizmy, mogą również służyć do datowania poprzez bezpośrednie badanie śladów promieniowania kosmicznego pod mikroskopem elektronowym . Akumulacja dyslokacji generowanych przez zderzenia cząstek promieniowania kosmicznego o wysokiej energii stanowi kolejne potwierdzenie dat izotopowych. Datowanie promieniowaniem kosmicznym jest przydatne tylko w przypadku materiału, który nie został stopiony, ponieważ topienie wymazuje krystaliczną strukturę materiału i zaciera ślady pozostawione przez cząsteczki.

W sumie zgodność dat wieku zarówno najwcześniejszych ziemskich zbiorników ołowianych, jak i wszystkich innych znalezionych do tej pory zbiorników w Układzie Słonecznym, jest wykorzystywana do poparcia faktu, że Ziemia i reszta Układu Słonecznego uformowały się około 4,53 do 4,58 miliarda lat temu.

Zobacz też

Bibliografia

Bibliografia

• Dalrymple, G. Brent (1994-02-01). Wiek Ziemi . Wydawnictwo Uniwersytetu Stanforda. Numer ISBN 978-0-8047-2331-2.

Dalsza lektura

• Baadsgaard, H.; Lerbekmo, JF; Wijbrans, JR, 1993. Wielometodowy wiek radiometryczny dla bentonitu w pobliżu szczytu strefy Baculites reesidei południowo-zachodniego Saskatchewan (granica stadium kampan-mastrycht?). Canadian Journal of Earth Sciences , v.30, s. 769–775.
• Baadsgaard, H. i Lerbekmo, JF, 1988. Wiek radiometryczny dla granicy kredowo-trzeciorzędowej na podstawie wieku K-Ar, Rb-Sr i U-Pb bentonitów z Alberty, Saskatchewan i Montany. Canadian Journal of Earth Sciences , v.25, s. 1088-1097.
• Eberth, DA i Braman, D., 1990. Stratygrafia, sedymentologia i paleontologia kręgowców formacji Judith River (Campanian) w pobliżu Muddy Lake, zachodnio-środkowe Saskatchewan. Biuletyn Geologii Kanadyjskiej , t.38, nr 4, s. 387-406.
• Goodwin, MB i Deino, AL, 1989. Pierwsze wieki radiometryczne z formacji Judith River (górna kreda), Hill County, Montana. Canadian Journal of Earth Sciences , v.26, s. 1384-1391.
• Gradstein, FM; Agterberg, FP; Ogg, JG; Hardenbol, J.; van Veen, P.; Thierry, J. i Zehui Huang., 1995. Triasowa, jurajska i kredowa skala czasowa. IN: Bergren, Waszyngton; Kent, DV; Aubry, poseł. i Hardenbol, J. (red.), Geochronology, Time Scales, and Global Stratigraphic Correlation . Towarzystwo Paleontologów Ekonomicznych i Mineralogów, Publikacja Specjalna nr 54, s. 95-126.
• Harland, WB, Cox, AV; Llewellyn, PG; Picktona, CAG; Smith, AG; i Walters, R., 1982. A Geologic Time Scale : wydanie 1982. Cambridge University Press: Cambridge, 131p.
• Harland, WB; Armstrong, RL ; Coxa, AV; Craig, LE; Smith, AG; Smith, DG, 1990. A Geologic Time Scale , wydanie z 1989 roku. Cambridge University Press: Cambridge, s. 1-263. ISBN  0-521-38765-5
• Harper, CW Jr (1980). „Wnioskowanie o wieku względnym w paleontologii”. Letaja . 13 (3): 239–248. doi : 10.1111/j.1502-3931.1980.tb00638.x .
• Obradovich, JD, 1993. Skala czasu kredy. IN: Caldwell, WGE i Kauffman, EG (wyd.). Ewolucja zachodniego basenu wewnętrznego . Geological Association of Canada, Księga Specjalna 39, s. 379–396.
• Palmer, Allison R (1983). „Dekada Geologii Ameryki Północnej 1983 Geologiczna Skala Czasu”. Geologia . 11 (9): 503-504. Kod Bibcode : 1983Geo....11..503P . doi : 10.1130/0091-7613(1983)11<503:tdonag>2.0.co;2 .
• Powell, James Lawrence, 2001, Tajemnice Terra Firma: wiek i ewolucja Ziemi , Simon & Schuster, ISBN  0-684-87282-X

Zewnętrzne linki

• TalkOrigins.org
• Przedmowa USGS o Erze Ziemi
• Ekspozycja NASA na temat wieku meteorytów marsjańskich
• Starzenie się Ziemi na W naszych czasach w BBC
• Niereligijne szacunki wieku Ziemi sprzed 1900 r.