Jordens historie er præget af dens sten. På steder som Grand Canyon afslører vandet, der ødelægger dens mure, lagene af klipper, som disse vægge dannede sig fra.
Da de gamle lag ligger under de nye, kan geologer få en idé om, hvordan skorpen dannede sig. Men at vide, at dybtliggende lag er ældre, fortæller os ikke, hvad deres absolutte alder er, dvs. hvor gamle de er.
Hvordan beregnet du jordens alder?
Forskere fra det 19. århundrede forsøgte at beregne jordens alder, baseret på tidspunktet for klippeformationer i moderne tid. Men de kunne kun gætte. I henhold til deres resultater spænder alderen på vores planet fra 3 millioner år til 1,5 milliarder år. Spredningen er 500 gange, et sådant resultat kan naturligvis ikke kaldes nøjagtigt. Naturligvis var en anden metode påkrævet. Forskere ønskede at finde sådanne ure, der, hvis de afvikles på skabelsestidspunktet, ville fortsætte, indtil vores tid. Ser man på et sådant ur, kunne man nøjagtigt angive jordens alder.
Med hvad kan du nøjagtigt beregne jordens alder?
Og det viste sig, at sådanne ure findes: i klipper, træer og i havdypet. Disse naturlige ure er radioaktive elementer, der forfalder over tid for at danne andre elementer. Bestemmelse af alderen på klipper eller fossiler ved hjælp af radioaktive elementer kaldes radiometrisk datering.I en tidsenhed forfalder en strengt defineret del af det radioaktive materiale. Denne fraktion er uafhængig af massen af det originale radioaktive stof.
Radiocarbon-metode
Tag radiocarbon-metoden som et eksempel. Det er baseret på det faktum, at levende organismer absorberer både almindelig carbon-12 og dens radioaktive isotop carbon-14 fra luft og vand. Antag, at forholdet mellem disse to isotoper i vand og luft forbliver konstant.
Det er i dette forhold, at kulstofisotoper findes i levende organismer. Når kroppen ophører med at være bedervelig, efter mange år, forbliver mængden af almindeligt kulstof i dets rester den samme, som det var på dødstidspunktet, og den radioaktive isotop forfalder (kulstof-14). Denne isotop forfalder i halvdel inden for 5730 år. Så ved at måle forholdet mellem to carbonisotoper i resterne af en engang levende organisme, kan forskere bestemme alderen på disse rester.
Interessant fakta: Radioaktive elementer kan tjene som et naturligt ur, fordi radioaktivt henfald adlyder strenge tidsmønstre.
Kontrollerer resultater
Naturligvis kan ingen af dateringsmetoderne betragtes som helt pålidelige. Derfor undersøger geologer for troværdighed flere radioaktive elementer, såsom uran eller thorium ud over kulstof-14. Forskere verificerer deres resultater ved at udføre duplikatundersøgelser med forskellige radioaktive isotoper på det samme materiale. Nogle gange giver to metoder forskellige resultater.For eksempel tog geologer prøver af et korallrev ud for Barbados kyst for at undersøge.
Kulstofindholdet blev målt såvel som uran og thorium. Hvis koralen er "ung", dvs. ikke ældre end 9000 år, giver alle metoder de samme resultater. Men hvis koraller viste sig at være ældre, er resultaterne muligvis ikke klare. Uran-thorium-metoden fastslå koralderens alder som 20.000 år, og carbonet var kun 17.000 år. Hvad er grunden til en så stor forskel? Og hvilken metode er mere nøjagtig? Forskere mener, at uran-thorium-metoden er mere nøjagtig, fordi radiocarbon-metoden tidligere har givet tvetydige eller endda tvivlsomme resultater.
Pålidelighed af aldersmålingsmetoder
Den radiometriske dateringsmetode er ikke helt pålidelig. Derfor undersøger forskere to forskellige radioaktive elementer af det samme materiale. Årsagen kan være, at for eksempel i de senere år er carbon-14-indholdet i atmosfæren steget, hvilket betyder, at det kan ændre sig i en eller anden retning i fortiden. Hvis forholdet mellem carbon-14 og carbon-12 ændrede sig, kan radiocarbon-metoden ikke pålideligt bestemme alderen på resterne af gamle organismer, da det er baseret på det faktum, at indholdet af radioaktivt kulstof i atmosfæren og vandet forbliver uændret.
Jordens, månens og solsystemets alder
Uran's halveringstid er 4,5 milliarder år. Målinger af alderen på nogle klipper i Jorden ved hjælp af uran-thorium-metoden viste, at de er omkring 3,8 milliarder år gamle. Hvordan finder jeg ud af, hvor tidligt vores planet dannede sig? At undersøge månejordprøver,leveret af astronauter fra månekspeditionen, fandt forskere, at deres alder er omkring 4,6 milliarder år, samt alderen på meteoritter, der ankom til Jorden fra tæt liggende regioner i solsystemet. Derfor mener forskere, at hele solsystemet, inklusive månen og solen, dannede sig for omkring 4,6 milliarder år siden.