Его пытались вычислить самые разные ученые. Было поставлено множество экспериментов.
Чтобы точно определить возраст нашей планеты, понадобилось больше трех веков.
Теперь мы знзвм, что Земля существует уже 4,54 млрд лет (с точностью 1%) - значение, которое мало изменилось с момента,
когда его впервые получили 57 лет назад, в 1956 году; уменьшилась лишь погрешность. Но можем ли мы быть уверены в том,
что перед нами уже окончательное число?
Почему так много времени потребовалось, чтобы его найти? В поисках ответа на эти вопросы мы должны вернуться назад
на три столетия.
Архиепископ англиканской церкви Джеймс Ашшер (James Ussher) из Ирландии - один из многих ученых XVII века,
пытавшихся установить точную дату создания Земли Богом. В те времена знания привыкли добывать путем анализа
разного рода исторических текстов, в том числе Библии, и полученные значения колебались от 3616 до 6984 года
до н. э. Ашшер расставил в хронологическом порядке всех значимых персонажей в Ветхом Завете, начиная
с Адама. Так он определил, что небо и земля созданы в ночь с субботы на воскресенье 23 октября 4004 года до н. э.
Дата осталась бы малоизвестной, если бы не предприимчивый торговец по имени Томас Гай (Thomas Guy). Почувствовав
спрос на дешевое массовое издание Библии, Гай в 1675 году начал печатать версию книги, которая
включала в себя хронологию Ашшера, вынесенную на поля.
СФЕРЫ ВРЕМЕНИ
По мере того как накапливались знания по геологии, ученые начали понимать, что историю всей Земли
явно не уместишь в нескольких тысячелетиях. Французский натуралист Жорж-Луи Леклерк де Бюффон
(Georges-Louis Leclerc de Buffon) выдвинул гипотезу об образовании земного шара из струи очень горячего
материала, вылетевшей из Солнца под влиянием кометы. Он попытался выяснить, когда это могло произойти,
изучая опытным путем процессы охлаждения.
В течение 11 лет Бюффон проводил длительные эксперименты с шарами разного радиуса, изготовленными из
железа и камня. Засекал время их охлаждения, а затем экстраполировал эмпирические данные на объект размером
с Землю. Результаты он обнародовал в 1775 году, оценив возраст Земли по меньшей мере в 74 832 года с момента
ее образования до нынешнего охлажденного состояния. При этом сам Бюффон считал, что Земля всё же гораздо
старше и ей, возможно, даже 10 млн лет.
В течение последовавшего затем столетия появились и многочисленные свидетельства длительных геологических
процессов, протекавших многие миллионы лет. По характерным отложениям были описаны разные геологические
эпохи. Наконец, к середине XIX века метод «песочных часов» стал восприниматься как весьма авторитетный.
Первые попытки оценить мощность горных пород на разных континентах и скорость, с которой накапливались
эти отложения (что позволяло получить в результате время, необходимое для их накопления), давали
огромный разброс - от З млн до 2,4 млрд лет (из-за разницы в скорости образования осадков в разных
местах).
Еще одной альтернативой стали попытки измерения скорости, с которой в морской воде накапливалась
соль. Реки выносят в моря соль из размытых ими горных пород. Если предположить, что первоначально
океаны состояли из пресной воды, то, в принципе, можно оценить и время, необходимое для их «загрязнения»
до нынешнего состояния. Этот метод был сопряжен с немалыми сложностями и приводил к большому разбросу
значений (не говоря уж о сугубой гипотетичности исходного предположения).
В 1862 году британский физик лорд Кельвин начал одно из выступлений на заседании Эдинбургского королевского
общества с выпадов в адрес геологов и их методов определения возраста Земли. Как и Бюффон, Кельвин утверждал,
что Земля первоначально находилась в расплавленном состоянии, и считал «очевидным», что, если известны
температура, при которой плавятся горные породы, и скорость, с которой они охлаждаются, можно рассчитать время,
за которое образуется земная кора. Первоначальное значение Кельвина лежало в очень широких пределах, от 20 до
400 млн лет, но несколько лет спустя, после точных измерений температуры плавления пород (она оказалась
значительно ниже предполагаемой), Кельвин пересмотрел свою оценку, уменьшив ее до 20-40 млн лет. Среди
геологов эта работа вызвала изрядное смятение.
Десятилетие на рубеже XX века принесло целый ряд важнейших открытий. В 1895 году были открыты рентгеновские
лучи, а в 1896 году стало известно, что уран тоже испускает похожие «таинственные лучи». Это явление радиоактивности
было обнаружено французским химиком Антуаном Беккерелем (Antoine Henri Becquerel), а затем его изучением занялись
супруги-физики Мария Склодовская-Кюри (Maria Skiodowska-Curie) й Пьер Кюри (Pierre Curie). Название этому
явлению дала Мария Кюри. В результате их открытий по лабораториям всего мира прокатился настоящий бум
исследований в этом направлении.
В 1897 году Джозеф Джон Томсон (Joseph John Thomson) открыл электрон, а в 1902 году Эрнест Резерфорд (Ernest
Rutherford) и Фредерик Содди (Frederick Soddy) предложили теорию радиоактивного распада, легшую в основу учения
об атоме и атомной энергии. Они поразили мир заявлением, что в процессе радиоактивного распада один элемент
меняется на другой: уран превращается в радий, который распадается, выделяя газ радон.
Вскоре после этого Содди показал, что в результате выделяется не только радон, но и гелий. Радон тоже
неустойчив и распадается на другие элементы.
Пару месяцев спустя, перед тем как Пьер и Мария Кюри были удостоены Нобелевской премии в 1903 году, Пьер
обнаружил, что в процессе радиоактивного распада атом покидают электроны с выделением энергии в виде тепла. Даже
если Кельвин был прав, полагая, что Земля охлаждалась из расплавленного состояния, он в любом случае не знал, что в
то же время радиоактивные элементы внутри Земли производят достаточно тепла, чтобы затянуть процесс охлаждения практически
на любой срок, который может понадобиться геологам.
КАМЕНЬ ВЕКОВ
Открытие того, что гелий является побочным продуктом распада урана, подтолкнуло Резерфорда к следующему шагу. Он
понял, что, исходя из скорости образования гелия и замеров количества урана и гелия в породах, путем относительно простых расчетов
мы можем оценить длительность накопления гелия и так установить возраст породы. Спустя год Резерфорд стал первым человеком,
оценившим возраст горной породы при помощи радиоактивного распада, - он получил значение 40 млн лет. К сожалению, в его методе
крылась ошибка, и отыскать ее помог Роберт Стратт (Robert Strutt), преподаватель физики из Лондонского королевского научного
колледжа (Великобритания), который обратил внимание на то, что газообразный гелий может просачиваться сквозь
породы. Это означало, что лишь часть радиогенного гелия оказывалась измеренной и полученный таким образом возраст
был лишь минимальной оценкой. Заняться поисками более совершенного метода Стратт предложил одному из своих
учеников, 20-летнему Артуру Холмсу.
 |
|
Измеряя соотношение урана и свинца в породах, Артур Холмс разработал надежный экспериментальный метод датирования, открыв
дорогу к определению возраста Земли.
Установка Артура Холмса для определения соотношения урана и свинца в минералах. Минеральной раствор кипятят (1), собирают выделившийся газ радон (2), количество которого (в силу своей радиоактивности он приводит к ионизации воздуха) оценивается с помощью электроскопа (3). В 1910 году британский геолог Артур Холмс (Arthur Holmes) установил соотношение урана и свинца (U/Pb) для 17 различных минералов. Так удалось оценить возраст пород и показать, что свинец - стабильный продукт распада урана. Холмс выделял минералы из горных пород и сплавлял их с бурой в платиновом тигле, а полученную стекловидную массу растворял в разбавленной соляной кислоте. После кипячения раствора и отстаивания в закупоренной колбе радон собирался в газгольдер , его количество оценивалось с помощью электроскопа , реагирующего на радиоактивность. Известная скорость распада урана в радон позволяла оценить количество урана. Свинец анализировали при помощи тонкой химической процедуры, пока накапливался радон. Чтобы удостовериться в правильности результатов, эксперимент повторяли до пяти раз. Однажды Холмсу пришлось отбросить все данные и начать сначала, потому что радон просочился в комнату, исказив результаты эксперимента. Соотношение U/Pb в изученных минералах в среднем оказалось равным 0,045 - возраст пород был оценен в 370 млн лет. Кроме того, соотношение U/Pb последовательно менялось с изменением возраста пород, что свидетельствовало о надежности уран-свинцового метода датировки. Этот метод в конечном счете и послужил основой для современной оценки возраста Земли. |
| Ключевой эксперимент |
В 1907 году американский химик Бертрам Болтвуд (Bertram Borden Boltwood) изучил породы, содержащие уран. Он заметил, что наряду с гелием в них содержалось большое количество свинца, и предположил, что свинец может быть конечным продуктом в цепочке распада урана. А Холмс, в свою очередь, понял, что если прав Болтвуд, то возраст породы можно получить, измеряя содержание в ней свинца, а не гелия. Тем самым определялось, какая доля урана успела распасться за время существования объекта - с момента кристаллизации в нем минералов. Ученый решил это попробовать. Зимой 1910 года он проанализировал содержание урана и свинца в 17 минералах (см. врезку «Ключевой эксперимент»).
Полученные результаты позволили Холмсу прийти к выводу, что свинец - действительно конечный продукт распада урана и что теперь наконец найден надежный метод оценки возраста пород (в разных вариациях он используется до сих пор). Самая древняя порода в исследованных образцах имела возраст 1,64 млрд лет, а Земля должна была быть еще старше. Однако эти результаты приняли в штыки большинство геологов, которые доверяли Кельвину и полученным им цифрам.
 |
|
Уильям Томсон, лорд Кельвин (1824-1907)
Британский физик и математик из университета Глазго. Считал работу, посвященную определению возраста Земли, своим важнейшим вкладом в науку. Фредерик Содди (1877-1956)
Альфред Нир (1911-1994)
Артур Холмс (1890-1965)
Клэр Паттерсон (1922-1995)
|
| Действующие лица |
Прогресс шел медленными темпами, а открытие изотопов Фредериком Содди в 1913 году всё лишь усложнило. В то время единственным способом отличить один изотоп от другого было получение их атомных масс, и лишь несколько лабораторий в мире могли справиться с этой задачей. Кроме того, Холмс понимал, что некоторое количество свинца, вероятно, присутствовало на Земле изначально. Он не мог определить, какой из изотопов свинца образуется в результате распада урана, а какой присутствовал на Земле с самого начала, поэтому его датировки не могли быть точными. ПРОБЫ И ОШИБКИ
В 1924 году Холмс стал профессором в Даремском университете (Великобритания), где продолжил работу по созданию «общей шкалы геологического возраста» и установлению возраста всей Земли. Помимо прочего, он попытался разработать и новые методы датировки. Хотя каждый метод изначально выглядел многообещающим, спустя какое-то время все они были признаны непригодными. Наконец в 1938 году молодой физик Альфред Нир (Alfred Nier), работавший с новым масс-спектрометром Гарвардского университета (США), попытался выделить все известные изотопы свинца (химический символ РЬ). Он быстро обнаружил три известных изотопа радиогенного происхождения (от распадавшихся урана и тория) - 206РЬ, 207РЬ и 208РЬ. А в конце спектра заметил еще один крошечный всплеск. Тогда и был наконец идентифицирован первичный изотоп 204РЬ - недостающий элемент в уран-свинцовой головоломке.
| ХРОНОЛОГИЯ |
|
1775
Жорж-Луи Бюффон вычисляет возраст Земли, нагревая железные сферы, засекая время, за которое они остывают и экстраполируя эти результаты на размеры планеты. Получается 74 832 года. 1862 Лорд Кельвин считает, что Земля возникла как расплавленный шар 20-400 млн лет назад. Затем он уточняет это значение и получает 20-40 млн лет. 1902 Эрнест Резерфорд и Фредерик Содди объясняют суть радиоактивного распада. Два года спустя Резерфорд впервые датирует возраст породы с помощью радиоактивного распада. Получается 40 млн лет. 1911 Артур Холмс развивает уран-свинцовый метод датирования и выясняет, что Земля старше 1,64 млрд лет. Два года спустя Содди открывает ранее неизвестные изотопы свинца, что позволяет значительно улучшить точность метода. 1946 После открытия Альфредам Ниром породы возрастом 2,48 млрд лет Холмс использует его данные для разработки модели расчета возраста Земли, с помощью которой получает значение 3,015 млрд лет. 1956 Клэр Паттерсон оценивает содержание свинца в пяти метеоритах, упавших на Землю, что позволяет найти современное значение для возраста Земли, Луны и метеоритов. Оно равно 4,55 ± 0,07 млрд лет. |
| ХРОНОЛОГИЯ |
Нир занялся разработкой геохронологической шкалы времени. Перед Второй мировой войной он провел серию очень точных экспериментов, позволивших определить возраст 2S разных пород из различных геологических формаций. Возраст одного из исследованных минералов, пегматита из Манитобы, был оценен в 2,48 млрд лет. Заинтересовавшись результатами Нира, Холмс написал ему в мае 1945 года (после того как тот закончил свою работу в Манхэттенском проекте по созданию атомной бомбы, в котором тогда принимали участие очень многие американские физики).
По мнению Холмса, работа Нира представляет «огромный интерес не только потому, что показала, что старейшие породы пока не найдены». Она, как он считал, интересна еще и вот чем: «...полученное значение дает знать, что современные представления о расширяющейся Вселенной нуждаются в пересмотре».
К тому времени американский астроном Эдвин Хаббл (Edwin Hubble) определил, что возраст Вселенной составляет лишь 1,8 млрд лет. А ведь данные Нира показывали, что это не может быть истиной - вся Вселенная не моложе Земли. Холмс предсказал, что данные Нира еще помогут уточнить возраст Земли. Он же приобрел одну из первых вычислительных машин для завершения сложных вычислений и вновь обратился к Ниру 16 февраля 1946 года, написав, что возраст Земли должен быть в районе 3 млрд лет и что лучший набор данных приводит его к значению 3,015 млрд лет.
К началу 1950-х годов метод уран-свинцовых изотопов для датировки пород наконец стал общепризнанным. Но Холмс
был уже нездоров и отошел от исследований, предоставив следующему поколению продолжить его поиски. По мере
усовершенствования технологии другой американский исследователь, Клэр Паттерсон (Claire Patterson), сумел выявить
исчезающе малые количества свинца в железных метеоритах.
Преимущество выбора именно железных метеоритов в том, что содержание урана в них незначительно, поэтому
любой первичный свинец не загрязнен свинцом радиогенного происхождения. Паттерсон сообразил, что если Земля
(согласно предположениям астрономов) была сформирована в то же время, что и Солнечная система, то можно использовать данные
по количеству первичного свинца, выделенного из метеоритов, для определения текущего возраста Земли.
| НАДО ЗНАТЬ |
|
Изохрона
Если все образцы пород оказываются на одной линии (изохроне) на диаграмме изотопных отношений, то все они образовались в одно время. Наклон линии дает возраст породы. Изотоп Химически идентичные атомы любого элемента, содержащие разное число нейтронов в ядре. Сумма нейтронов и протонов дает атомную массу изотопа. Нестабильный изотоп 238U распадается на стабильный изотоп 206РЬ с периодом полураспада 4,47 млрд лет (ряд радия). Масс-спектрометр Инструмент, осуществляющий разделение ионизированных частиц вещества (молекул и атомов) по их массам. Принцип действия основан на влиянии магнитных и электрических полей на пучки ионов, летящих в вакууме. Пегматит Крупнозернистая магматическая горная порода. Формируется у края магматического очага во время финальной стадии кристаллизации. Он часто содержит минералы, которые подходят для датировки. Радиоактивный распад Спонтанное изменение состава нестабильных атомных ядер путем испускания частиц или ядерных фрагментов. Образовавшееся в результате дочернее ядро в некоторых случаях также оказывается нестабильным и через некоторое время может распасться. |
| НАДО ЗНАТЬ |
Следующие три года Паттерсон провел в попытках это подтвердить. В 1956 году ему удалось наконец показать, что Земля, планеты и метеориты имели общее начало. Он проанализировал содержание свинца в пяти метеоритах и выяснил, что соотношения их изотопов легли на прямую линию (изохрону), которая и дала возраст 4,55 ± 0,07 млрд лет. Кроме того, образцы с Земли (а позже и Луны) легли на эту линию, то есть Земля и метеориты сформированы примерно в одно время из одного солнечного вещества около 4,5 млрд лет назад. Так ровно через 300 лет после Ашшера (умершего в 1656 году) истинный возраст Земли был наконец установлен. Прежде всего устанавливают возраст гор . Во время путешествий по горам всегда можно найти такие камни, которые легко распадаются на куски, а то и совсем рассыпаются при слабом надавливании. Это убедительно говорит о том, что камень не остается неизменным, а под влиянием выветривания стареет, постепенно разрушается. Стареют и горы. Гора Монсеррат. Известно, что существуют . К старым относятся Уральские горы; к молодым - Кавказские горы, Крымские, Карпаты, Альпы, Гималаи и другие. Одни горы возникли очень давно, другие значительно позже, одни достигли своего расцвета, а другие когда-то совсем исчезли с лица Земли. Кроме старых гор, были и такие, которые сейчас не существуют, от которых не осталось и следа. Таковы, например, Донецкие торы, или Донецкий кряж, о существовании которого можно судить только по тем подземным складкам, которые отчетливо выявлялись при строительстве угольных шахт и других сооружений. Среди массы камней, которые попадаются по пути, вдоль реки, в овраге и старой каменоломне, всегда можно встретить окаменевшие ракушки. Иногда их так много в породе, что она и называется раковинным известняком . Эти ракушки совсем не похожи на те, которые можно увидеть в пруду, на берегу реки или моря.
Раковинный известняк.
Если в какой-то местности часто попадаются окаменевшие раковины или остатки морских животных, это определенно говорит о том, что здесь, на равнине когда-то было море, и даже очень теплое.
По берегам этого теплого моря росла богатейшая тропическая растительность. На небольших глубинах гнездились колонии теплолюбивых кораллов, а на морских просторах носились хищные прожорливые акулы и такие допотопные чудовища до 13 метров длины, которые сочетали в себе признаки рыбы, дельфина и крокодила. Может быть, кому-то и посчастливится найти позвонок этого чудовища в черных глинах глубоких оврагов где-нибудь в вашей местности.
Окаменевшие раковины и другие остатки морских организмов находят часто на высоких горах. Как они туда могли попасть? Неужели моря некогда покрывали даже вершины гор? Неужели был когда-нибудь всемирный потоп? Совсем нет: остатки древнейших организмов залегают не сверху, не на поверхности, а в самой толще породы, слагающей горы.
Море и суша
на протяжении долгой истории Земли неоднократно менялись местами
. Менялись очертания материков и океанов. Происходили и более потрясающие изменения.
Море и суша менялись местами.
Это еще раз говорит о том, что не только неоднократно суша и море менялись местами, но происходили еще и более глубокие изменения, когда дно древнего моря сминалось в складки, и на тех просторах, где некогда ходили волны, возникали горы и вулканы, извергавшие потоки лавы.
Так было, например, в далеком прошлом Урала и Кавказа. Неузнаваемо менялся . Большие изменения происходили в растительном и животном мире.
Развитие растительного и животного мира
Изучение геологического возраста Земли убеждает нас в том, что, судя по сохранившимся следам на камне, судя по ископаемым остаткам, растительный и животный мир развивался очень медленно, (подробнее: ). В своем развитии от простейших организмов до человека он прошел сложный путь. Действительно, вся природа, начиная от песчинки и кончая Солнцем, начиная от простейшего первичного организма и кончая человеком, находится, как говорят ученые,в вечном возникновении и уничтожении, в непрерывном течении, в неустанном движении и изменении.Ценнейший вклад в познание жизни Земли внес гениальный сын великого русского народа - Михаил Васильевич Ломоносов. Еще свыше двухсот пятидесяти лет назад он убежденно говорил о том, что в природе всегда происходили
великие перемены, происходят они и ныне, и едва ли когда перестанут.Но как все-таки узнать, как давно совершались те или иные геологические события? Узнать это можно и даже довольно точно.
Определение геологического возраста Земли
Определяя геологический возраст Земли , или геологическую давность тех или иных событий из жизни Земли всегда надо исходить из того, что процессы, происходящие на поверхности Земли и в ее недрах, совершались и раньше. Дождевые потоки также размывали рыхлые породы, способствуя росту оврагов, происходили опустошительные наводнения. Земля неоднократно содрогалась от разрушительных землетрясений. Из расколов изливались мощные потоки лавы, застывшие потом сплошным покровом на Деканском полуострове, в Восточной Сибири, в Западных штатах Америки, в Исландии и на многих других территориях. Отдельные примеры помогают уверенней заглянуть в прошлое Земли. Река выносит в море песок, глину, ил, иногда в огромных количествах. Этот материал оседает как в устье реки, постепенно образуя ряд островов, составляющих ее дельту, так и уносится далеко в море. Определив количество осадка, содержащегося в одном кубическом метре речной воды, а также вычислив, сколько кубических метров воды ежегодно в среднем выносит река, нетрудно подсчитать и общий объем осадков, накопившихся в устье реки за тот или иной промежуток времени. Нахождение в прибрежных морских отложениях каких-либо исторических предметов (например, древнее оружие, монеты, части погибших кораблей и т. д.) дает некоторые указания для определения возраста данной толщи осадков. Определить время образования всей толщи породы помогает слоистость осадка. На дне соленых озер, например Баскунчака, ежегодно осаждается слой соли, который отделяется от прошлогоднего тонкой прослойкой весеннего ила. При бурении залежей соли обнаруживается масса таких прослоек ила. Подсчитав их, нетрудно определить и время образования залежей. На одном месторождении соли была заложена буровая, которая, не дойдя до дна залежи, дала десять тысяч прослоек. Следовательно, для образования только пройденной толщи потребовалось не менее 10 тысяч лет. Иногда мерилом времени может служить, например, толща наносов, похоронившая под собой те или иные исторические сооружения. Так, знаменитые постройки, возведенные в Египте фараоном Рамзесом II, жившим около 3000 лет тому назад, засыпаны трехметровой толщей песка. Иначе говоря, образование наноса шло со скоростью одного метра в тысячелетие. Накопление морских осадков совершается значительно медленнее: для образования пласта мощностью в один метр требуется приблизительно 7000 лет.
Осадочные породы.
Общий же возраст всей толщи осадочных пород земной коры, которая, правда, нигде не сохранилась полностью, может быть принят, по предложениям ученых, за два миллиарда лет.
Возраст Земли
Очень различны результаты определения . И только в наше время, на протяжении приблизительно ближайшей четверти века ученым удалось подойти к разрешению этой сокровенной тайны природы, однако совсем иным путем. Существуют в природе такие вещества, которые превращают любую горную породу, их содержащую, действительно в волшебные часы с заводом на миллиарды лет. И словно заглянув в такой чудесный камень, мы можем определить запечатленное им время и сказать, когда он образовался. Таким замечательным веществом является химический элемент уран , который в продолжение многих сотен миллионов лет самопроизвольно превращается в свинец. Средняя продолжительность жизни урана - 8 миллиардов лет. За этот долгий срок он превращается в урановый свинец, который ученый-специалист легко отличит от обыкновенного свинца. Зная, сколько свинца выделяется из одного грамма урана в год (а это физикам хорошо известно), и определяя, какое количество уранового свинца приходится на один грамм урана в данной горной породе (это точно подсчитают химики), можно определить и время образования самой породы, т. е. ее возраст. Эти исследования производятся посредством особо чувствительной сложной аппаратуры. С помощью ее удалось установить, что породы одного из районов Карелии образовались свыше миллиарда семисот миллионов лет назад. Исследования ученых других стран обнаружили еще более древние породы - свыше двух миллиардов лет. Можно полагать, что земной коре около трех миллиардов лет. Формирование земной коры - начало геологического летосчисления. Общий же возраст Земли определяется современной наукой не меньше, чем в пять миллиардов лет. Внимательно наблюдая геологические процессы, совершающиеся на наших глазах, мы действительно убеждаемся в тех изменениях, которыеныне происходят и едва ли когда перестанут,как писал об этом вдумчивый исследователь природы Ломоносов. Ему по праву принадлежит одно из первых мест в создании научных основ геологии, науки которой подвластно исследование земных недр в поисках полезных ископаемых и определить геологический возраст Земли.
Не только земных образцов, но и метеоритного вещества. Они получены в первую очередь с помощью свинец-свинцового метода , разработанного Клэром Паттерсоном . Это число соответствует возрасту старейших земных и лунных образцов и почти не менялось с 1956 года.
После научной революции и развития методов радиоизотопной датировки оказалось, что многие образцы минералов имеют возраст более миллиарда лет. Старейшие из найденных на данный момент - мелкие кристаллы циркона из Джек Хилз в Западной Австралии - их возраст не менее 4404 миллионов лет . На основе сравнения массы и светимости Солнца и других звезд был сделан вывод, что Солнечная система не может быть намного старше этих кристаллов. Конкреции , богатые кальцием и алюминием , встречающиеся в метеоритах - самые старые известные образцы, которые сформировались в пределах Солнечной системы: их возраст равен 4567 миллионов лет , что даёт возможность установить возраст Солнечной системы и верхнюю границу возраста Земли. Существует гипотеза, что аккреция Земли началась вскоре после образования кальций-алюминиевых конкреций и метеоритов. Поскольку точное время аккреции Земли неизвестно и различные модели дают от нескольких миллионов до 100 миллионов лет, точный возраст Земли трудно определить. Кроме того, трудно определить точный возраст старейших пород, выходящих на поверхность Земли, поскольку они составлены из минералов разного возраста.
См. также
Напишите отзыв о статье "Возраст Земли"
Литература
- Хал Хеллман. Великие противостояния в науке. Десять самых захватывающих диспутов - Глава 6. Лорд Кельвин против геологов и биологов: Возраст Земли = Great Feuds in Science: Ten of the Liveliest Disputes Ever. - М .: Диалектика , 2007. - С. 320. - ISBN 0-471-35066-4 .
Примечания
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Отрывок, характеризующий Возраст Земли
– Но, милая княжна, – кротко и убедительно говорила Анна Михайловна, заступая дорогу от спальни и не пуская княжну, – не будет ли это слишком тяжело для бедного дядюшки в такие минуты, когда ему нужен отдых? В такие минуты разговор о мирском, когда его душа уже приготовлена…Князь Василий сидел на кресле, в своей фамильярной позе, высоко заложив ногу на ногу. Щеки его сильно перепрыгивали и, опустившись, казались толще внизу; но он имел вид человека, мало занятого разговором двух дам.
– Voyons, ma bonne Анна Михайловна, laissez faire Catiche. [Оставьте Катю делать, что она знает.] Вы знаете, как граф ее любит.
– Я и не знаю, что в этой бумаге, – говорила княжна, обращаясь к князю Василью и указывая на мозаиковый портфель, который она держала в руках. – Я знаю только, что настоящее завещание у него в бюро, а это забытая бумага…
Она хотела обойти Анну Михайловну, но Анна Михайловна, подпрыгнув, опять загородила ей дорогу.
– Я знаю, милая, добрая княжна, – сказала Анна Михайловна, хватаясь рукой за портфель и так крепко, что видно было, она не скоро его пустит. – Милая княжна, я вас прошу, я вас умоляю, пожалейте его. Je vous en conjure… [Умоляю вас…]
Княжна молчала. Слышны были только звуки усилий борьбы зa портфель. Видно было, что ежели она заговорит, то заговорит не лестно для Анны Михайловны. Анна Михайловна держала крепко, но, несмотря на то, голос ее удерживал всю свою сладкую тягучесть и мягкость.
– Пьер, подойдите сюда, мой друг. Я думаю, что он не лишний в родственном совете: не правда ли, князь?
– Что же вы молчите, mon cousin? – вдруг вскрикнула княжна так громко, что в гостиной услыхали и испугались ее голоса. – Что вы молчите, когда здесь Бог знает кто позволяет себе вмешиваться и делать сцены на пороге комнаты умирающего. Интриганка! – прошептала она злобно и дернула портфель изо всей силы.
Но Анна Михайловна сделала несколько шагов, чтобы не отстать от портфеля, и перехватила руку.
– Oh! – сказал князь Василий укоризненно и удивленно. Он встал. – C"est ridicule. Voyons, [Это смешно. Ну, же,] пустите. Я вам говорю.
Княжна пустила.
– И вы!
Анна Михайловна не послушалась его.
– Пустите, я вам говорю. Я беру всё на себя. Я пойду и спрошу его. Я… довольно вам этого.
– Mais, mon prince, [Но, князь,] – говорила Анна Михайловна, – после такого великого таинства дайте ему минуту покоя. Вот, Пьер, скажите ваше мнение, – обратилась она к молодому человеку, который, вплоть подойдя к ним, удивленно смотрел на озлобленное, потерявшее всё приличие лицо княжны и на перепрыгивающие щеки князя Василья.
– Помните, что вы будете отвечать за все последствия, – строго сказал князь Василий, – вы не знаете, что вы делаете.
– Мерзкая женщина! – вскрикнула княжна, неожиданно бросаясь на Анну Михайловну и вырывая портфель.
Князь Василий опустил голову и развел руками.
В эту минуту дверь, та страшная дверь, на которую так долго смотрел Пьер и которая так тихо отворялась, быстро, с шумом откинулась, стукнув об стену, и средняя княжна выбежала оттуда и всплеснула руками.
– Что вы делаете! – отчаянно проговорила она. – II s"en va et vous me laissez seule. [Он умирает, а вы меня оставляете одну.]
Старшая княжна выронила портфель. Анна Михайловна быстро нагнулась и, подхватив спорную вещь, побежала в спальню. Старшая княжна и князь Василий, опомнившись, пошли за ней. Через несколько минут первая вышла оттуда старшая княжна с бледным и сухим лицом и прикушенною нижнею губой. При виде Пьера лицо ее выразило неудержимую злобу.
– Да, радуйтесь теперь, – сказала она, – вы этого ждали.
И, зарыдав, она закрыла лицо платком и выбежала из комнаты.
За княжной вышел князь Василий. Он, шатаясь, дошел до дивана, на котором сидел Пьер, и упал на него, закрыв глаза рукой. Пьер заметил, что он был бледен и что нижняя челюсть его прыгала и тряслась, как в лихорадочной дрожи.
Какой возраст планеты Земля?.. Кто дает правильный ответ на этот вопрос – креационисты, которые на основании Ветхого Завета предоставляют нашей планете всего шесть тысяч лет, или современные геологи, отсчитывающие ей аж четыре с половиной миллиарда лет?.. Насколько точна геохронологическая шкала и методы абсолютного датирования?..
Анализ этих вопросов в свете накопленных современной наукой данных приводит к мысли о необходимости перехода к принципиально новой концепции геологической истории и пересмотра абсолютно всех имеющихся результатов стратиграфии, палеонтологии и геохронологии. В рамках такой концепции история Земли значительно сокращается, хотя и не опускается до библейского варианта.
Примечание :
Название книги” Сенсационная история Земли” дано издательством “Вече”. В авторском варианте книга имела гораздо более скромное название “Сколько лет планете Земля?..”
От автора
Если бы еще лет десять назад кто-нибудь сказал, что я возьмусь за написание данной книги, я как минимум удивленно пожал бы плечами, поскольку никогда серьезно не увлекался ни геологией, ни геофизикой, ни биологией, ни палеонтологией, да и вообще, пожалуй, никакими из наук, которые в той или иной мере касаются вопросов формирования и развития Земли именно как планеты. Если и проявлялся у меня к ним какой-то интерес, то он был скорее созерцательно-любопытствующим и поддерживался лишь стремлением быть хотя бы поверхностно знакомым с тем, как современная наука представляет себе мир, в котором мы живем.
Посему нельзя сказать, что эта книга явилась плодом каких-либо многолетних размышлений на тему истории именно планеты Земля, хотя отдельные части, вошедшие в излагаемый далее материал, прописывались и публиковались в качестве интернетных статей еще с тот самый десяток лет назад, а то и более. Истоки же уходят еще дальше в прошлое – в самое начало 80-х годов ХХ века. Именно тогда мне, еще студенту Московского физико-технического института, в популярном журнале «Знание – сила» попалась статья, в которой рассматривались разные модели развития Земли. В том числе и такая теория, согласно которой наша планета серьезно изменяла размер в ходе своей истории.
Вчерашнему школьнику, воспитанному в духе советской системы образования, согласно которому все открытое в науке является «неопровержимой истиной» (увы, эта идеология доминирует в нашем обществе и до сих пор), вдобавок уже неплохо знакомому с гипотезой дрейфа материков и теорией тектоники плит, а также теорией возникновения и развития планет Солнечной системы в том виде, как она тогда излагалась (да и сейчас излагается) в учебниках, подобная идея – идея «растущей» Земли – естественно, сначала показалась полным бредом.
Кроме того явно сказался и субъективный фактор: ведь мы живем на «твердой» Земле и никакого изменения ее размеров не ощущаем. Попробуйте-ка человеку, абсолютно незнакомому с гелиоцентрической системой и каждый день наблюдающему движение Солнца по небу, донести мысль, что это Земля вращается вокруг Солнца, а не Солнце вокруг Земли. Это будет не так-то просто, поскольку весь его повседневный опыт показывает прямо противоположное.
Во-первых, журнал «Знание – сила», несмотря на всю популярность своего формата, в ту пору славился тем, что публиковал в доступном виде материалы то что называется «на острие науки».
Во-вторых, представленная хоть и в кратком виде теория «растущей» Земли обладала своей внутренней логикой и не содержала каких-то явных противоречий. А это – достаточно отчетливый показатель того, что теория может оказаться верной, какой бы «странной» она не выглядела.
И в-третьих, все-таки я был уже не школьником, а студентом. Студентом такого института, суть системы подготовки в котором один из наших преподавателей математики неплохо сформулировал в следующем образном виде.
Студент приходит после школы, убежденный в том, что дважды два равно четырем. Задача наших преподавателей заключается в том, чтобы заставить этого студента к концу первого курса усомниться в этом; к концу третьего – быть уверенным в том, что это не так; а к концу пятого курса – уметь доказать, что дважды два равно всему чему угодно, но только не четырем.
Это, конечно, достаточно утрировано. Но зато в сжатом виде представляет суть той концепции, что нет в мире «раз и навсегда установленной истины». Есть лишь версии, гипотезы и теории . А они могут и ошибаться. Более того: они именно ошибаются и дают в лучшем случае какое-то приближение к истине . В некий промежуток времени это приближение описывает реальность с достаточной степенью точности. Но настает неизбежно момент, когда эта точность перестает нас устраивать. На смену одной теории приходит другая. И в этом нет ничего «страшного». Это – естественный процесс развития познания.
Есть, скажем, классически-хрестоматийный пример в физике – теория теплорода.
Довольно долго физики полагали, что процессы, связанные с передачей тепла от одного тела к другому, обуславливаются наличием такой субстанции как «теплород». Но со временем пришло понимание, что суть подобных процессов совсем в другом – в тепловом движении молекул. Теплород «умер». От него отказались. Но при этом остались все законы термодинамики, которые были получены на базе «ошибочной» теории…
К моменту прочтения статьи о «растущей» Земле я уже прошел вторую стадию – был уверен, что дважды два не равно четырем. То есть в том, что нет «абсолютно истинных теорий». Но доказывать, что дважды два равно всему чему угодно, но только не четырем, еще не умел. А посему теория Земли, меняющей свои размеры, меня скорее просто позабавила. Хотя и оставила какую-то маленькую червоточинку в глубинах подсознания…
Так уж случилось по жизни, что где-то в середине 90-х годов я окунулся в тему древних легенд и преданий, а также в проблему замалчивания современной исторической наукой фактов, которые противоречат той принятой ныне картине прошлого человечества, которая этой наукой нарисована и пропагандируется в книгах и учебниках. С немалым удивлением для себя я обнаружил, что довольно большой пласт информации, заключенный в древних легендах и считающийся историками простыми выдумками наших далеких предков, находит подтверждение в реальных фактах, собранных современной наукой в самых разных отраслях знания. А попытка совмещения научных данных и «мифологической» информации дает в итоге весьма детализированную и самосогласованную картину далекого прошлого – только картину, очень далекую от той, что рисуют нам историки.
В частности, широко известный сюжет древних преданий о Всемирном Потопе не только находит полное подтверждение, но и позволяет уточнить те данные, которые накоплены археологией, геологией, климатологией и прочими науками. Результат, который получился в итоге «совмещения несовместимого», то есть взаимного пересечения «показаний мифологии» и объективных научных данных, был опубликован в виде интернетной статьи «Миф о Потопе: расчеты и реальность», которая в дальнейшем вошла в качестве приложения к моей книге «Древняя Мексика без кривых зеркал», вышедшей в издательстве «Вече».
В принципе, реальность катаклизма планетарного масштаба под условным названием «Всемирный Потоп» мешает прежде всего историкам. А для геологов, ныне признающих возможность катастроф на планете в прошлом, в этом нет ничего «крамольного». Хуже дело обстояло с другим обстоятельством, с которым я столкнулся в то же самое время.
Дело в том, что в некоторых древних легендах и преданиях (см. далее) обнаружились описания таких процессов, которые можно было напрямую связать с… гипотезой «растущей» Земли!
И вот тут-то из глубин памяти у меня всплыло воспоминание о статье в журнале «Знание – сила». Только теперь это не было воспоминанием лишь о курьезной и забавной теории. Взаимное пересечение и дополнение данных мифологии и современной науки в теме о Потопе закономерно вызывало вопрос – а вдруг и тут что-то есть?!.
Для того, чтобы найти ответ на этот вопрос, пришлось окунаться в вопросы геологии, геофизики, геохимии, палеоклиматологии и палеомагнетизма. Результат был без преувеличения ошеломляющим – данные мифологии действительно позволяют не только уточнить теорию расширяющей Земли, но и значительно продвинуть ее вперед!..
Итогом стала интернетная статья «Ждет ли Землю судьба Фаэтона?..», которая в дальнейшем вошла в качестве приложения к недавно вышедшей в том же издательстве «Вече» книге «Обитаемый остров Земля».
И вот тут встала проблема. Выводы статьи входили в кардинальное противоречие с доминирующей ныне в геологии теорией тектоники плит. Поскольку же мои интересы лежали в совсем иной области, и входить в конфликт с геологией в планы не входило, статья долгое время оставалась скорее лишь в качестве некоего курьезного развития не менее курьезной теории, нежели в качестве заявки на нечто большее…
(Тем, кого заинтересуют именно упомянутые первоначальные статьи, я могу порекомендовать заглянуть на сайт Лаборатории Альтернативной Истории, где они размещены на странице моих работ . Тем же, кого интересует больше именно содержательная суть полученных результатов, я посоветую не тратить на это время, поскольку далее в книге эти результаты будут представлены – и даже в более расширенном варианте)…
Сильнейшим стимулом для дальнейшего продвижения вперед по теме данной книги послужила встреча в начале 2000-х годов с кандидатом исторических наук Андреем Жуковым, с которым мы стали соавторами большого проекта, связанного с проведением целой серии съемочно-исследовательских экспедиций по местам древних культур и выпуском цикла документальных фильмов «Запретные темы истории». Несмотря на «классическое» историческое образование и даже получение научной степени в рамках официальной системы, Андрея (как и меня) не устраивало наличие фактов, противоречащих той картине прошлого человечества, которая принята ныне в исторической науке. И еще более не устраивала позиция самой исторической науки по отношению к таким фактам, которые либо откровенно замалчивались, либо объявлялись подделкой и фальсификацией без каких-либо на то объективных оснований.
Поскольку наши позиции и подходы тут полностью совпадали, мы решили далее двигаться совместно, используя его гуманитарное образование и мое техническое в качестве взаимодополняющих факторов. И это взаимное дополнение, как показал дальнейший ход событий, оказалось весьма плодотворным…
Еще на самой первой нашей встрече, когда мы делились друг с другом своими взглядами на проблемы нашей будущей совместной деятельности, Андрей поднял вопрос о достоверности и корректности как датировки конкретных артефактов, так и самих методов датировки, о чем я на тот момент как-то даже не задумывался. Как гуманитарию, ему было трудно определиться с данной проблемой, поскольку основная масса методов так называемого абсолютного датирования (то есть определения не относительного, а абсолютного возраста объекта) опирается не на гуманитарное, а на техническое знание. И тут требовались усилия именно с моей стороны.
Не скажу, что это оказалось совсем просто, но довольно быстро удалось разобраться с проблемами датировки объектов, обладающих относительно небольшим возрастом, но составляющих основную массу исходного материала для восстановления истории древних цивилизаций. Итогом стала интернетная статья с длинным названием «Чего изволите-с?.. Меню радиоуглеродного датирования и дендрохронологии», которая вошла в качестве приложения в книгу «Цивилизация богов Древнего Египта», выпущенную также издательством «Вече».
Будучи используемыми для датировки объектов возрастом максимум в несколько десятков тысяч лет, эти методы если на что-то и влияли, то на датирование лишь событий совсем недавнего прошлого (если сравнивать с масштабами времени жизни планеты в целом). И хотя часть таких датировок связана с событиями Всемирного Потопа, оказавшего немалое влияние на современный вид поверхности планеты, на истории Земли в целом погрешности и недостатки этих методов особо не сказываются.
Однако среди исторических артефактов есть и такие, которые заставляются задуматься о более существенных периодах времени и которые ставят «неудобные» вопросы уже не только перед историками, но и перед принятой ныне картиной эволюции живого мира в целом. Например, в коллекции глиняных статуэток из мексиканского города Акамбаро есть изображения людей, взаимодействующих… с динозаврами. И еще более многочисленны сюжеты взаимодействия человека с динозаврами в перуанской коллекции камней Ики.
Рис. 1. Человек верхом на динозавре (коллекция Акамбаро)
Рис. 2. Охота людей на динозавров (коллекция Ики)
Согласно современным взглядам на эволюцию, самые древние гоминиды (то есть древние предки человека) появились всего за несколько миллионов лет до текущего момента времени, а динозавры вымерли аж 65 миллионов лет назад. Разрыв между двумя событиями колоссальный – «цифры» отличаются на целый порядок. Тогда откуда могли взяться сюжеты о взаимодействии человека с динозавром в коллекциях статуэток Акамбаро и камней Ики?..
Численность обеих коллекций (десятки тысяч предметов), а также история их формирования, отметает все подозрения в фальсификации. Вдобавок, в том, что коллекции подлинные, мы смогли убедиться и лично в ходе экспедиций. Но тогда где «ошибка»?.. И в чем «истина»?.. Люди жили уже в период обитания динозавров, то есть десятки миллионов лет назад?.. Или динозавры вымерли значительно позднее?.. Или вообще все датировки не верны?..
Конечно, и сейчас мы можем встретить изображения динозавров и людей – в фильмах, книгах, детских игрушках и т.п. Однако мы же не живем реально среди динозавров. Их изображения отражают лишь наше знание о существовании этих древних животных. Точно также и коллекции глиняных статуэток Акамбаро и камней Ики вполне могут отражать вовсе не реальные события, а лишь знание древних людей о динозаврах (я придерживаюсь именно этой точки зрения). Остается лишь вопрос о том, откуда у наших далеких предков такое знание. Но этот вопрос уже переводит проблему из плоскости эволюции живого мира в целом в плоскость лишь сравнительно недавней истории человечества.
Все было бы хорошо, однако помимо сюжетов в двух коллекциях имеют место сообщения (хоть и весьма скудные) об обнаружении костей динозавров вместе с человеческими останками. Например, в Южной Америке, где останки людей находили даже глубже костей динозавров. С этим-то как быть?..
Более того. Имеется еще целый пласт странных находок – артефакты (то есть искусственно созданные предметы), обнаруживаемые в отложениях каменного угля и других породах, возраст которых исчисляется порой уже даже не десятками, а сотнями миллионов лет!.. А с этим-то что делать?..
Рис. 3. Молоток в породе, датируемой возрастом более 100 миллионов лет
Подобные находки ставят вопрос не только о корректности определения возраста их самих, но и о надежности методов геологических датировок, а следовательно и о надежности принятой ныне геохронологической шкалы. А это – огромный пласт знаний, накопленных самыми разными науками. И найти брешь в этих знаниях не так-то просто. Тут с наскока проблему не решить. Необходимо было за что-то зацепиться.
Архимеду нужна была точка опоры для того, чтобы перевернуть Землю. А здесь требовалось перевернуть не саму планету, а «всего лишь» ее историю. Но и для этого тоже нужна была какая-то точка опоры. И соответствующий рычаг…
Рис. 4. Монография «Неизвестный водород» (С.В.Дигонский, В.В.Тен)
Таким рычагом стала монография «Неизвестный водород», которую мне буквально «навязал» один из ее соавторов Сергей Дигонский, за что я ему чрезвычайно благодарен. Открыв монографию, я уже не мог от нее оторваться и, несмотря на обилие специфической терминологии, проглотил буквально взахлеб, поскольку она давала возможность выявить очень серьезные ошибки в самом принципе построения геохронологической шкалы, то есть в самих основах принятой ныне картинки по истории нашей планеты. И вдобавок, идеи монографии в значительной мере дополняли и развивали теорию «растущей» Земли. В результате в 2009 году родилась очередная интернетная статья с названием, которое говорило само за себя – «История Земли без каменноугольного периода» (эта статья также вошла в качестве приложения в книгу «Обитаемый остров Земля»).
Оставалось сделать последний шаг – решиться окунуться в огромный мир базисных знаний геологии, геофизики и палеонтологии. И к этому шагу меня подтолкнули сразу три события.
Во-первых, практически сразу после публикации статьи о каменноугольном периоде Сергей Дигонский прислал мне материалы некоторых исследований в области геологии, которые хотя и проводились еще с полсотни лет назад, но оставались глубоко в тени, поскольку противоречили принятым концепциям. Как выяснилось, и в геологии есть свои «альтернативщики», которые не согласны с доминирующими в этой науке подходами и догмами.
Во-вторых, сотрудник Минералогического музея им. Ферсмана РАН Леонид Паутов, который помогал нам в проведении исследований некоторых исторических артефактов, будучи приверженцем традиционных взглядов в геофизике и геологии, попытался «вернуть меня на путь истинный», для чего дал ознакомиться с книжкой, в которой была изложена история становления современных геологических теорий. Результат оказался прямо противоположным – книга дала возможность понять, где именно и почему научным сообществом были сделаны роковые ошибки, и в чем именно следует искать слабые места современных теорий.
И в-третьих, уже в ходе одного из обсуждений собранных материалов мне значительно помог еще один человек – кандидат физико-математических наук Виктор Панчелюга, который познакомил меня с подборкой статей по новейшим исследованиям в области периода полураспада радиоактивных изотопов. Области, играющей ныне ключевую роль в абсолютном датировании геологических пород.
Итогом всего этого стала интернетная статья «Немного о текущей ситуации в геохронологии», которая еще не издавалась в бумажном варианте. Именно эта статья и составляет основной стержень данной книги, куда вошли и другие упомянутые статьи, а также материалы, использованные при их подготовке, однако не публиковавшиеся ранее по тем или иным причинам.
Но прежде, чем перейти, наконец, к содержательному изложению, считаю необходимым предупредить уважаемого читателя, что чтение книги потребует от него определенных умственных усилий. Я хоть и постарался максимально упростить текст, переводя на обычный русский язык многочисленную специфическую терминологию, которой так любят щеголять специалисты, но, увы, не везде это было возможным довести до конца. Вдобавок, для того, чтобы действительно разобраться в излагаемом материале, читателю все-таки требуется обладать некоторыми базовыми знаниями (по крайней мере в физике и химии).
Выражаю глубочайшую признательность всем тем, кто так или иначе помог появлению этой книги на свет. Не только тем, чьи имена названы выше, а и тем, кого я не упомянул, но кто помогал в сборе материала, в обсуждении опубликованных ранее статей и идей на самой разной стадии их формирования.
Особая благодарность всем тем, кто помогал в организации и финансировании экспедиций, в ходе которых попутно собирался материал и для данной книги.
Посвящаю книгу своим родным и близким: жене Наташе, сыну Максиму, брату Владимиру и его жене – тоже Наташе, которые постоянно рядом и всегда готовы помочь в любом деле.
Фото заголовка: Wallpaper @ eskipaper.com
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Длительное время в большинстве стран признавалась только теологическая теория создания мира, но с появлением современных методов исследования удалось приблизительно установить время формирования планеты и появления на ней жизни. По последним научным данным, возраст Земли составляет 4,5 млрд лет.
4,5 млрд лет — примерный возраст планеты Земля, который был определён по радиоизотопной датировке метеоритных образцов. Credit: NASA.
Методы определения возраста планеты
Существует несколько теорий, касающихся возраста планеты Земля, некоторые из них были разработаны в течение последних 100 лет. Развитие науки уже позволило опровергнуть многие из них. Лишь некоторые теории были обоснованы исследованиями.
Наиболее информативным способом определения возраста планеты является радиометрическое датирование. Исследование древних горных пород, выходящих на поверхность, позволило установить, что возраст некоторых из них составляет больше 4-4,5 млрд лет.
Менее точные данные позволяют получить методы исследования накопления солей в пластах и воде, изучение каньонов и горных цепей, а также Луны.
Радиометрическая датировка
В научном сообществе долгое время признавались данные о возрасте Земли, которые получил Кельвин. Этот ученый, основываясь на теории термодинамики, ошибочно предположил, что охлаждение расплавленной планеты до текущего состояния заняло около 20 тыс. лет.
Намного позже было выявлено, что в составе молодой планеты было высоко содержание радиоактивных изотопов, которые в процессе распада выделяли большое количество тепла, что не позволяло планете так быстро остыть.
Метод радиометрической датировки основывается на изучении следов радиоактивного изотопа, содержащегося в породах. Credit: Washington University in St. Louis.
Основываясь на явлении радиоактивного распада, молодой ученый А. Холмс создал свой метод определения возраста пород, в дальнейшем получивший название радиометрического датирования.
Для определения возраста пород вычисляется содержание в их составе продуктов распада следующих веществ:
- уран;
- торий;
- рубидий;
- самарий;
- рений;
- лютеций.
Несмотря на то что данные радиоактивные изотопы начали распадаться сотни тысяч лет назад, сегодня в породах могут быть определены следы данного процесса. Наиболее простым и изученным является метод радиометрического датирования, предполагающий определение соотношение в породе урана и продуктов его распада.
Радиоактивные изотопы отличаются длительным периодом распада. Урану, чтобы распасться до образования свинца, требуется 200 тыс. лет. Наиболее древние породы были найдены в Канаде, Австралии и Южной Африке, их возраст составляет 4-4,5 млрд лет. Считается, что первичные базальтовые породы не сохранились.
Этим способом можно определить только минимальный возраст планеты, который в действительности может быть выше. Еще не выяснены все факторы, влияющие на скорость протекания радиоактивного распада, а также невозможно точно установить количество изотопов, присутствовавших в породах только сформировавшейся планеты, и ряд других условий.
Определение возраста по накоплению соли
Первую попытку определить возраст планеты по степени солености воды в мировом океане предпринял в 1715 г. Эдмунд Галлей. В дальнейшем появился еще ряд ученых, которые сочли эту теорию состоятельной.
Это предположение не учитывает период, который бы потребовался планете, чтобы остыть до состояния, необходимого для формирования земной коры.
Таким образом, исследование солености позволяет установить примерный возраст мирового океана, но наша планета может быть намного старше.
Согласно этой теории, изначально мировой океан был пресноводным. В дальнейшем потоки подземных вод и осадки вымывали из пород соли. Кроме того, растворению и накоплению солей в океане способствовало испарение.
Рассчитанный на основе этого предположения возраст мирового океана составляет от 90 до 350 млн лет. Эти результаты были опровергнуты при изучении пород и останков морских моллюсков, датированных более ранними периодами.
Возраст Земли по каньонам
Некоторые специалисты в качестве доказательства древности Земли обращают внимание на такие геологические формации, как каньоны. Наибольший интерес представляет Большой Каньон в США. На этом обширном плато река Колорадо за тысячи лет высекла впадины, достигающие глубины 1800 м. Однако данная формация не настолько древняя, как предполагали первые ее исследователи.
Предположительно, процесс образования каньона начался 5-6 млн лет назад. Считается, что в этот период из-за сдвига литосферной плиты и ряда других геологических явлений все это обширное плато было приподнято, при этом увеличился угол наклона течения реки по его поверхности, что ускорило эрозию почв, которые стали смываться в мировой океан.
Формированию каньона способствовало и то, что данное плато состоит из известняка, песчаника и сланцев. Эти слои пород мягкие, поэтому быстро разрушаются и вымываются рекой Колорадо. Процесс углубления каньона продолжается и сегодня.
Определение возраста планеты по Луне
Некоторые ученые устанавливают предположительный возраст нашей планеты по степени отдаленности Луны. Было выявлено, что на ранней стадии формирования Солнечной системы еще не успевшая остыть Земля столкнулась с другой планетой — Теей. В космос выбросило много обломков, из которых в течение относительного короткого времени сформировалось кольцо, а затем и спутник Земли — Луна.
Сначала она была намного ближе к Земле. Предположительно, Луна находилась на расстоянии в 22 тыс. км от поверхности планеты. В этот период сила ее тяготения провоцировала мегаураганы в первичных океанах, сформировавшихся на Земле. Отдаление спутника связано с тем, что магнитное поле нашей планеты постепенно ослабевает.
Наблюдения позволили выявить, что каждый год Луна удаляется примерно на 2-4 см. Сейчас спутник находится в 400 тыс. км от поверхности Земли. Основываясь на имеющихся данных, некоторые исследователи указывают, что Луна сформировалась 3,5-4,2 млрд лет назад.
