Maa ajalugu on trükitud selle kividele. Sellistes kohtades nagu Grand Canyon paljastab selle seinu hävitav vesi kivimikihid, millest need seinad moodustusid.
Kuna vanad kihid asuvad uute all, saavad geoloogid saada aimu, kuidas koorik moodustus. Kuid teadmine, et sügavad kihid on vanemad, ei ütle meile, milline on nende absoluutne vanus, see tähendab, kui vanad nad on.
Kuidas arvutasite maa vanuse?
19. sajandi teadlased üritasid arvutada Maa vanust, tuginedes tänapäevaste kivimite moodustumise ajale. Kuid nad oskasid ainult aimata. Nende tulemuste kohaselt on meie planeedi vanus vahemikus 3 miljonit aastat kuni 1,5 miljardit aastat. Levik on 500 korda, sellist tulemust ei saa muidugi nimetada täpseks. Loomulikult oli vaja teistsugust meetodit. Teadlased soovisid leida selliseid kellasid, mis nende loomise ajal likvideerimise korral jätkuksid kuni meie ajani. Sellist kella vaadates võiks täpselt näidata Maa vanust.
Mis abil saate Maa vanust täpselt arvutada?
Ja selgus, et sellised kellad on olemas: kivides, puudes ja ookeani sügavuses. Need looduslikud kellad on radioaktiivsed elemendid, mis aja jooksul lagunevad muudeks elementideks. Kivimite või fossiilide vanuse määramist radioaktiivsete elementide abil nimetatakse radiomeetriliseks tutvumiseks.Ajaühikus laguneb rangelt määratletud osa radioaktiivsest materjalist. See fraktsioon ei sõltu algse radioaktiivse aine massist.
Radiosüsiniku meetod
Võtame näitena süsivesinike meetodi. See põhineb asjaolul, et elusorganismid absorbeerivad nii tavalist süsinikku-12 kui ka selle radioaktiivset isotoopi süsinikku-14 õhust ja veest. Oletame, et nende kahe isotoobi suhe vees ja õhus püsib konstantne.
Just selles vahekorras leitakse elusorganismides süsiniku isotoope. Kui keha lakkab kiiresti riknema, jääb paljude aastate möödudes tavalise süsiniku hulk tema jäänustesse samaks, nagu see oli surmahetkel, ja radioaktiivne isotoop laguneb (süsinik-14). See isotoop laguneb pooleks 5730 aasta jooksul. Nii saavad teadlased, mõõtes kahe süsiniku isotoobi suhte kunagi elusorganismi jäänustes, kindlaks teha nende jäänuste vanuse.
Huvitav fakt: Radioaktiivsed elemendid võivad toimida loodusliku kellana, kuna radioaktiivne lagunemine järgib rangeid ajalisi mustreid.
Tulemuste kontrollimine
Muidugi ei saa ühtegi tutvumismeetodit pidada täiesti usaldusväärseks. Seetõttu uurivad truuduse geoloogid lisaks süsinik-14-le ka mitmeid radioaktiivseid elemente, näiteks uraani või tooriumi. Teadlased kontrollivad nende tulemusi, tehes sama materjali erinevate radioaktiivsete isotoopidega kordusteste. Mõnikord annavad kaks meetodit erinevaid tulemusi.Näiteks võtsid geoloogid uurimiseks Barbadose ranniku äärest korallrifist proove.
Mõõtsime nii süsiniku kui ka uraani ja tooriumi sisaldust. Kui korall on “noor”, st mitte vanem kui 9000 aastat, annavad kõik meetodid ühesugused tulemused. Kuid kui korall osutus vanemaks, siis võivad tulemused olla mitmetähenduslikud. Uraani-tooriummeetodi abil määrati koralli vanuseks 20 000 aastat ja süsiniku vanuseks vaid 17 000 aastat. Mis on nii suure erinevuse põhjus? Ja milline meetod on täpsem? Teadlaste arvates on uraani-tooriumi meetod täpsem, kuna raadiosüsinikumeetod on varem andnud mitmetähenduslikke või isegi kahtlaseid tulemusi.
Vanuse mõõtmise meetodite usaldusväärsus
Radiomeetriline kohtingumeetod ei ole täiesti usaldusväärne. Seetõttu uurivad teadlased sama materjali kahte erinevat radioaktiivset elementi. Põhjus võib olla see, et näiteks viimastel aastatel on süsiniku-14 sisaldus atmosfääris suurenenud, mis tähendab, et see võib minevikus ühes või teises suunas muutuda. Kui süsiniku-14 ja süsiniku-12 suhe on muutunud, siis ei saa raadiosüsiniku meetod usaldusväärselt määrata iidsete organismide jäänuste vanust, kuna see põhineb asjaolul, et radioaktiivse süsiniku sisaldus atmosfääris ja vees jääb muutumatuks.
Maa, kuu ja päikesesüsteemi vanus
Uraani poolestusaeg on 4,5 miljardit aastat. Mõnede Maa kivimite vanuse mõõtmine uraani-tooriumi meetodil näitas, et need on umbes 3,8 miljardit aastat vanad. Kuidas teada saada, kui varakult meie planeet kujunes? Kuu mullaproovide uurimine,Kuuekspeditsioonilt astronautide poolt toimetatud, leidsid teadlased, et nende vanus on umbes 4,6 miljardit aastat, samuti meteoriitide vanus, mis saabusid Maale Päikesesüsteemi tihedalt lamavatest piirkondadest. Seetõttu usuvad teadlased, et kogu päikesesüsteem, sealhulgas kuu ja päike, moodustus umbes 4,6 miljardit aastat tagasi.