Сколько лет Земле?
Земля - третья ближайшая к Солнцу планета и пятая по величине в Солнечной системе. Кроме того, это единственная известная планета во Вселенной, имеющая благоприятные условия, необходимые для поддержания жизни. Земля занимает общую площадь около 510 миллионов квадратных километров, из которых 361,13 миллиона квадратных километров, или 70,8%, покрыты водой, а остальные 148,94 миллиона квадратных километров. км, или 29,2%, занимают массивы суши. Основываясь на доказательствах, полученных в результате радиоактивного датирования изотопов в метеоритах, считается, что Земля образовалась около 4,54 ± 0.05 миллиардов лет назад в результате аккреции из солнечной туманности. Следовательно, возраст Земли составляет примерно одну треть возраста Вселенной.
Ранние расчеты
Считается, что аккреция Земли началась после образования богатых кальцием и алюминием включений и метеоритов. Также подсчитано, что возраст этих богатых кальцием и алюминием включений составляет приблизительно 4,567 миллиарда лет. Самыми древними земными материалами, которые проанализировали ученые, являются крошечные кристаллы циркона, собранные на холмах Джек в Западной Австралии, возраст которых составляет около 4,404 миллиарда лет.
Тем не менее, британский физик-математик Уильям Томсон, 1ST Барон Кельвин опубликовал свои расчеты в 1862 году, согласно которым возраст Земли составлял от 20 до 400 миллионов лет. Томсон предположил, что Земля образовалась в виде расплавленного объекта, и определил время, за которое расплавленный объект остынет до текущей температуры. Поэтому в расчетах Томсона не учитывалось количество тепла, выделяемого в результате радиоактивного распада и мантийной конвекции. Кроме того, оценки возраста Солнца, сделанные Томсоном, также были очень ограниченными, поскольку расчеты были основаны на тепловой мощности солнца. Однако многим ученым, включая Чарльза Лайелла и Томаса Генри Хаксли, было трудно принять такой короткий возраст Земли, как он был оценен Томсоном. В последующие годы немецкий физик Герман фон Гельмгольц и канадско-американский астроном Саймон Ньюкомб опубликовали свои собственные расчеты, согласно которым возраст Земли составлял около 22 и 18 миллионов лет соответственно.
Современные концепции
До открытия радиоактивного датирования в начале 20че столетие назад многие ученые использовали относительную датировку для определения возраста материалов. Изучение слоев или различных слоев горных пород дало многим исследователям представление о серии изменений, которые претерпела Земля с момента своего существования. Кроме того, различные слои породы также содержали окаменелые останки многих неизвестных существ, которые помогли ученым изучить переход организма от одного слоя породы к другому. В 17че столетие спустя наблюдения, сделанные датским ученым Николасом Стено, привели к формулировке стратиграфической концепции, и Стено стал первым человеком, обнаружившим связь между ископаемыми останками и слоями горных пород. Однако, несмотря на то, что этот стратиграфический метод не определил точный возраст различных слоев горных пород, он в первую очередь предполагал, что Земле миллиарды лет, а не миллионы лет, как было предсказано ранее.
Открытие радиоактивного датирования ввело критический фактор, который помог рассчитать возраст Земли. Пионерами радиоактивности были американский химик Бертрам Б. Болтвуд и британский физик Эрнест Резерфорд, а Артур Холмс открыл радиометрическое датирование. В 1927 году Артур Холмс опубликовал “Возраст Земли, введение в геологические идеи”, где он поместил возраст Земли в диапазон от 1,6 до 3,0 миллиарда лет. Артур Холмс также входил в состав комитета, созданного Национальным исследовательским советом Академии наук США в 1931 году для определения возраста Земли. В заключительном докладе комитета был сделан вывод о том, что радиоактивное датирование является единственным надежным методом датирования геологических временных масштабов. В 1956 году, проведя датировку изотопов урана и свинца многих метеоритов, американский геохимик Клэр Кэмерон Паттерсон определила возраст Земли равным 4,55 ± 0,07 миллиарда лет. Древние архейские свинцовые руды галенита также использовались для определения возраста планеты, поскольку они представляли собой самые ранние минералы, содержащие только свинец, на Земле. Эти породы определили возраст Земли в 4,54 миллиарда лет с погрешностью в 1%.
