地球の歴史は石に刻まれています。グランドキャニオンなどの場所では、壁を破壊する水によって、これらの壁が形成された岩の層が露出します。
古い層は新しい層の下にあるので、地質学者は地殻がどのように形成されたかについていくつかのアイデアを得ることができます。しかし、深い層が古いことを知っていても、それらの絶対年齢が何であるか、つまりそれらが何歳であるかはわかりません。
地球の年齢をどのように計算しましたか?
19世紀の科学者たちは、現代の岩石形成のタイミングに基づいて地球の年齢を計算しようとしました。しかし、彼らは推測しかできませんでした。彼らの結果によると、私たちの惑星の年齢は300万年から15億年の範囲です。スプレッドは500倍であり、このような結果はもちろん正確とは言えません。当然、別の方法が必要でした。科学者たちは、作成時に巻き上げられた場合、私たちの時代まで続く時計を見つけたかったのです。そのような時計を見ると、地球の年齢を正確に示すことができます。
地球の年齢を正確に計算するにはどうすればよいですか?
そして、そのような時計が存在することが判明しました:岩、木、そして海底に。これらの自然時計は、時間とともに減衰して他の元素を形成する放射性元素です。放射性元素を使用して岩石または化石の年代を決定することは、放射年代測定と呼ばれます。時間の単位で、放射性物質の厳密に定義された部分が崩壊します。この割合は、元の放射性物質の質量には依存しません。
放射性炭素法
例として放射性炭素法を取り上げます。これは、生物が通常の炭素12とその放射性同位体炭素14の両方を空気と水から吸収するという事実に基づいています。水と空気中のこれら2つの同位体の比率が一定であると仮定します。
炭素同位体が生物で見つかるのはこの比率です。身体が腐敗しなくなると、何年もたってから、遺体中の通常の炭素の量は死亡時と同じままになり、放射性同位元素が崩壊します(炭素14)。この同位体は5730年以内に半減します。したがって、かつて生きていた生物の遺体に含まれる2つの炭素同位体の比率を測定することで、科学者はこれらの遺体の年齢を特定できます。
興味深い事実: 放射性崩壊は厳密な時間的パターンに従うため、放射性元素は自然時計として機能します。
結果の確認
もちろん、デートの方法のどれも完全に信頼できると見なすことはできません。したがって、正確さのために、地質学者は炭素14に加えてウランやトリウムなどのいくつかの放射性元素を調査しています。科学者は、同じ材料に対して異なる放射性同位元素を使用して二重のテストを行うことにより、結果を検証します。 2つの方法で結果が異なる場合があります。たとえば、地質学者は研究のためにバルバドス沖のサンゴ礁のサンプルを採取しました。
炭素含有量、ウラン、トリウムを測定しました。サンゴが「若い」、つまり9000年以上経過していない場合、すべての方法で同じ結果が得られます。しかし、サンゴがより古いことが判明した場合、結果はあいまいになる可能性があります。ウラン-トリウム法はサンゴの年齢を2万年、炭素の年代を17、000年と確立しました。そのような大きな違いの理由は何ですか?そしてどちらの方法がより正確ですか?放射性炭素法は以前にあいまいな結果または疑わしい結果さえもたらしたため、科学者はウラン-トリウム法がより正確であると信じています。
年齢測定法の信頼性
放射年代測定法は完全には信頼できません。したがって、科学者は同じ材料の2つの異なる放射性元素を調査しています。その理由は、たとえば、近年、大気中の炭素14の含有量が増加しているため、過去にある方向または別の方向に変化する可能性があることを意味します。炭素14と炭素12の比率が変化した場合、放射性炭素法は大気中と水中の放射性炭素の含有量が変化しないという事実に基づいているため、古代生物の遺体の年代を確実に決定できません。
地球、月、太陽系の時代
ウランの半減期は45億年です。地球のいくつかの岩石の年代をウラン-トリウム法で測定すると、岩石は約38億年前のものであることがわかりました。私たちの惑星がどのように初期に形成されたかを知る方法は?月面土壌サンプルの調査、科学者達は、月探査から宇宙飛行士によって届けられ、彼らの年齢は約46億年であり、太陽系の密接に横たわっている領域から地球に到着した隕石の年齢であることがわかりました。したがって、科学者たちは月と太陽を含む太陽系全体が約46億年前に形成されたと信じています。