Слика "Плавог мрамора" Земље узета из ВИИРС инструмента на НАСА-ином сателиту за посматрање Земље - НЕУ - Суоми - 4. јануара 2012. године.
(Слика: © НАСА / НОАА / ГСФЦ / Суоми НЕП / ВИИРС / Норман Куринг)
Планета Земља нема потврду о рођењу да би регистровала њено формирање, што значи да су научници провели стотине година борећи се да утврде старост планете. Дакле, колико је стара Земља?
Наводећи стене у Земљиној кори која се стално мења, као и стијене у Земљиним суседима, попут месеца и посећујући метеорите, научници су израчунали да је Земља стара 4,54 милијарде година, са распоном грешака од 50 милиона година.
Колико су старе твоје стене?
Научници су у протеклих 400 година покушали да открију планету. Покушали су да предвиде старост на основу промене нивоа мора, времена које је требало да се Земља или сунце охладе до тренутних температура и сланости океана. Како је технологија за упознавање напредовала, ове методе су се показале непоузданим; на пример, показало се да се успон и пад океана стално мења, а не процес који се поступно смањује.
А у другом покушају да израчунају старост планете, научници су се окренули стенама које покривају њену површину. Међутим, будући да се тектоника плоча стално мења и обнавља кора, прве стијене су одавно рециклиране, растопљене и реформисане у нове изданак.
Научници се такође морају борити са проблемом званим Велика неусаглашеност, где изгледа да недостају седиментни слојеви стене (на пример, у Гранд Цаниону, 1,2 милијарде година стене није могуће пронаћи). Постоји више објашњења за ову неусаглашеност; почетком 2019. године, једно истраживање сугерирало је да је глобално ледено доба натјерало ледењаке да се угурају у стијену, узрокујући да се распадну. Тектоника плоча потом је дробљену стијену бацио натраг у унутрашњост Земље, уклонивши старе доказе и претворивши је у нову стијену.
На почетку 20. века, научници су рафинирали процес радиометријског датирања. Ранија истраживања показала су да изотопи неких радиоактивних елемената пропадају у друге елементе предвидивом брзином. Испитивањем постојећих елемената, научници могу израчунати почетну количину радиоактивног елемента и на тај начин колико им је времена требало да пропадну, омогућавајући им да одреде старост стене.
Најстарије стијене на Земљи пронађене до данас су Ацаста Гнеисс на сјеверозападу Канаде у близини Великог робовског језера, које су старе 4.03 милијарди година. Али стене старије од 3,5 милијарди година могу се наћи на свим континентима. Гренланд се може похвалити супрурусталним стијенама Исуа (старим 3,7 до 3,8 милијарди година), док су стијене у Свазиленду од 3,4 до 3,5 милијарди година. Узорци у Западној Аустралији стари су од 3,4 до 3,6 милијарди година.
Истраживачке групе у Аустралији пронашле су најстарије минерално зрно на Земљи. Ови сићушни кристали цирконијум-силиката имају старост која достиже 4,3 милијарде година, што их чини најстаријим материјалима нађеним на Земљи до сада. Њихове изворне стијене још нису пронађене.
Стијене и циркони постављају нижу границу старости Земље од 4,3 милијарде година, јер сама планета мора бити старија од свега што лежи на њеној површини.
Када је о животу настао још се расправља, поготово зато што се неки рани фосили могу појавити као природни облици стена. Неки од најранијих облика живота пронађени су у Западној Аустралији, као што је најављено у студији за 2018. годину; истраживачи су пронашли сићушне нити у стијенама старим 3,4 милијарде година које би могле бити фосили. Друга истраживања показују да је живот настао још раније. Хематитне цеви у вулканској стени у Квебеку могле су да укључе микробе пре 3,77 до 4,29 милијарди година. Истраживачи који гледају камење на југозападном Гренланду такође су видели структуре у облику конуса које су могле опколити микробне колоније пре око 3,7 милијарди година.
Упознајте комшије
У настојању да још унапреде старост Земље, научници су почели да гледају споља. Материјал који је формирао Сунчев систем био је облак прашине и гаса који је окруживао младо сунце. Гравитационе интеракције приближно су у исто време уклопиле овај материјал у планете и луне. Проучавањем других тела Сунчевог система научници су у стању да сазнају више о раној историји планете.
Најближе тело Земљи, месец, не доживљава процесе поновне обраде који се дешавају широм Земљиног пејзажа. Као такве, камење из ране месечеве историје још увек лежи на површини Месеца. Узорци враћени из мисија Аполон и Луна открили су старост између 4,4 милијарде и 4,5 милијарди година, помажући ограничавању старости Земље. Како је настао месец ствар је расправе; док доминантна теорија сугерише да се објекат величине Марса срушио на Земљу и фрагменти су се на крају спојили са месецом, друге теорије сугерирају да се месец формирао пре Земље. [Повезано: Како је формирана земља?]
Поред великих тела Сунчевог система, научници су проучавали мање стеновите посетиоце који су пали на Земљу. Метеорити потичу из разних извора. Неке се одбацују са других планета након насилних судара, док су друге остаци из раног Сунчевог система који никада нису постали довољно велики да формирају кохезивно тело.
Иако ниједна стена није намерно враћена са Марса, узорци постоје у облику метеорита који су давно пали на Земљу, што је омогућило научницима да приближе старост стена на Црвеној планети. Неки од ових узорака датирани су пре 4,5 милијарди година, што подржавају друге калкулације датума раног планетарног формирања.
Више од 70 метеорита који су пали на Земљу своје старости су израчунали радиометријским датирањем. Најстарији од њих су стари између 4,4 милијарде и 4,5 милијарди година.
Пре педесет хиљада година, стијена је пала из свемира и формирала је кратер Метеор у Аризони. Комадићи овог астероида сакупљени су са руба кратера и названи су по оближњем Кањону Диабло. Метеорит Цанион Диабло је важан јер представља класу метеорита са компонентама које омогућавају прецизније датирање.
1953. године, Цлаир Цамерон Паттерсон, познати геохемичар из Калифорнијског технолошког института, измерио је однос изотопа олова у узорцима метеорита који постављају чиста ограничења старости Земље. Узорци метеорита показују ширење са 4,53 милијарде на 4,58 милијарди година. Научници тумаче овај опсег као време које је било потребно да се соларни систем развио, постепени догађај који се одигравао током отприлике 50 милиона година.
Користећи не само стијене на Земљи већ и информације прикупљене о систему који га окружује, научници су успели да поставе старост Земље у приближно 4,54 милијарде година. За поређење, галаксија Млечни пут која садржи Сунчев систем стара је око 13,2 милијарде година, док је сам свемир датиран од 13,8 милијарди година.
Додатна литература:
- Сазнајте где се налазе најстарије стијене у Сједињеним Државама.
- Сазнајте више о најстаријим стијенама и минералима из Америчког музеја природне историје.
- Прочитајте више о утврђивању старости Земље из америчког Геолошког завода.
Овај чланак је ажурирао 7. фебруара 2019. године ауторка Спаце.цом ауторка Елизабетх Ховелл.
