Jordens historie er påtrykt på steinene. På steder som Grand Canyon utsetter vannet som ødelegger murene lagene med bergarter som disse veggene dannet seg fra.
Siden de gamle lagene ligger under de nye, kan geologer få en ide om hvordan jordskorpen dannet seg. Men å vite at dyptliggende lag er eldre, forteller oss ikke hva deres absolutte alder er, det vil si hvor gamle de er.
Hvordan beregnet du jordens alder?
Forskere fra 1800-tallet prøvde å beregne jordas alder, basert på tidspunktet for bergformasjoner i moderne tid. Men de kunne bare gjette. I følge resultatene varierer planetenes alder fra 3 millioner år til 1,5 milliarder år. Spredningen er 500 ganger, et slikt resultat kan selvfølgelig ikke kalles nøyaktig. Naturligvis var det nødvendig med en annen metode. Forskere ønsket å finne slike klokker som, hvis avviklet på opprettelsestidspunktet, ville fortsette å vare til vår tid. Ser man på en slik klokke, kunne man nøyaktig indikere jordas alder.
Hva kan du beregne jordas alder nøyaktig?
Og det viste seg at slike klokker eksisterer: i steiner, trær og i havdypet. Disse naturlige klokkene er radioaktive elementer som forfaller over tid for å danne andre elementer. Å bestemme alderen på bergarter eller fossiler ved bruk av radioaktive elementer kalles radiometrisk datering.I en tidsenhet forfaller en strengt definert del av det radioaktive materialet. Denne fraksjonen er ikke avhengig av massen til det originale radioaktive stoffet.
Radiokarbonmetode
Ta radiokarbonmetoden som et eksempel. Det er basert på at levende organismer tar opp både vanlig karbon-12 og dets radioaktive isotop karbon-14 fra luft og vann. Anta at forholdet mellom disse to isotoper i vann og luft forblir konstant.
Det er i dette forholdet at karbonisotoper finnes i levende organismer. Når kroppen slutter å være forgjengelig, etter mange år, forblir mengden vanlig karbon i restene den samme som det var på dødsfallet, og den radioaktive isotopen forfaller (karbon-14). Denne isotopen forfaller i løpet av halvparten innen 5730 år. Så ved å måle forholdet mellom to karbonisotoper i restene av en en gang levende organisme, kan forskere bestemme alderen på disse restene.
Interessant fakta: Radioaktive elementer kan tjene som en naturlig klokke, fordi radioaktivt forfall adlyder strenge tidsmønstre.
Sjekker resultater
Ingen av dateringsmetodene kan selvfølgelig anses som helt pålitelige. Derfor, for nøyaktighet, utforsker geologer flere radioaktive elementer, for eksempel uran eller thorium i tillegg til karbon-14. Forskere verifiserer resultatene sine ved å utføre duplikatforsøk med forskjellige radioaktive isotoper på samme materiale. Noen ganger gir to metoder forskjellige resultater.For eksempel tok geologer prøver av et korallrev utenfor kysten av Barbados for å studere.
Vi målte karboninnholdet, samt uran og thorium. Hvis korallen er "ung", det vil si ikke eldre enn 9000 år, gir alle metodene de samme resultatene. Men hvis koralen viste seg å være eldre, kan resultatene være tvetydige. Uran-thorium-metoden etablerte korallets alder som 20 000 år, og karbonet bare 17 000 år. Hva er grunnen til en så stor forskjell? Og hvilken metode er mer nøyaktig? Forskere mener at uran-thorium-metoden er mer nøyaktig, fordi radiokarbonmetoden tidligere har gitt tvetydige eller til og med tvilsomme resultater.
Pålitelighet av aldersmålingsmetoder
Den radiometriske dateringsmetoden er ikke helt pålitelig. Derfor undersøker forskere to forskjellige radioaktive elementer av samme materiale. Årsaken kan være at for eksempel de siste årene har karbon-14-innholdet i atmosfæren økt, noe som betyr at det kan endre seg i en eller annen retning tidligere. Hvis forholdet mellom karbon-14 og karbon-12 endret seg, kan ikke radiokarbonmetoden pålitelig bestemme alderen på restene av eldgamle organismer, siden den er basert på det faktum at innholdet av radioaktivt karbon i atmosfæren og vannet forblir uendret.
Age of Earth, Moon and Solar System
Halveringstiden for uran er 4,5 milliarder år. Målinger av alderen til noen jordarter ved uran-thorium-metoden viste at de er rundt 3,8 milliarder år gamle. Hvordan finne ut hvor tidlig planeten vår dannet seg? Undersøke prøver av månegrunn,levert av astronauter fra månekspedisjonen, fant forskere at deres alder er omtrent 4,6 milliarder år, samt alderen på meteoritter som ankom jorden fra tett liggende regioner i solsystemet. Derfor tror forskere at hele solsystemet, inkludert månen og solen, dannet seg for rundt 4,6 milliarder år siden.