Historie Země je natištěna na jejích kamenech. V místech, jako je Grand Canyon, voda, která ničí její stěny, vystavuje vrstvy skály, ze kterých se tyto stěny tvořily.
Protože staré vrstvy leží pod novými, mohou geologové získat představu o tom, jak se vytvořila kůra. Ale vědomí toho, že hluboce ležící vrstvy jsou starší, nám neříká, jaký je jejich absolutní věk, to jest, jak jsou staré.
Jak jste vypočítali věk Země?
Vědci 19. století se pokusili vypočítat věk Země na základě načasování skalních útvarů v moderní době. Ale mohli jen hádat. Podle jejich výsledků se věk naší planety pohybuje od 3 milionů let do 1,5 miliardy let. Rozpětí je 500krát, takový výsledek samozřejmě nelze nazvat přesným. Samozřejmě byla vyžadována jiná metoda. Vědci chtěli najít takové hodinky, které, pokud by byly zničeny v době stvoření, by pokračovaly až do dnešní doby. Když se podíváme na takové hodiny, můžeme přesně označit věk Země.
S čím přesně můžete vypočítat věk Země?
A ukázalo se, že takové hodinky existují: ve skalách, stromech a v oceánských hlubinách. Tyto přirozené hodiny jsou radioaktivní prvky, které se postupem času rozkládají a vytvářejí další prvky. Stanovení stáří hornin nebo fosilií pomocí radioaktivních prvků se nazývá radiometrické datování.Za jednotku času se striktně definovaná část radioaktivního materiálu rozpadne. Tato frakce je nezávislá na hmotnosti původní radioaktivní látky.
Radiokarbonová metoda
Vezměme si jako příklad metodu radiokarbonu. Je založeno na skutečnosti, že živé organismy absorbují jak obyčejný uhlík-12, tak jeho radioaktivní izotopový uhlík-14 ze vzduchu a vody. Předpokládejme, že poměr těchto dvou izotopů ve vodě a vzduchu zůstává konstantní.
V tomto poměru se izotopy uhlíku nacházejí v živých organismech. Když tělo přestane podléhat zkáze, po mnoha letech zůstává množství obyčejného uhlíku v jeho zbytcích stejné jako v době smrti a radioaktivní izotop se rozkládá (uhlík-14). Tento izotop se za 5730 let rozpadne na polovinu. Vědci tak mohou změřit poměr dvou izotopů uhlíku ve zbytcích organismu, který kdysi žil, určit věk těchto zbytků.
Zajímavý fakt: Radioaktivní prvky mohou sloužit jako přirozené hodiny, protože radioaktivní rozklad podléhá přísným časovým vzorcům.
Kontrola výsledků
Samozřejmě nelze žádnou z datovacích metod považovat za zcela spolehlivou. Proto geologové pro věrnost zkoumají kromě uhlíku-14 několik radioaktivních prvků, jako je uran nebo thorium. Vědci ověřují své výsledky provedením duplicitních testů s různými radioaktivními izotopy na stejném materiálu. Někdy dvě metody dávají odlišné výsledky.Například geologové odebrali vzorky korálového útesu při pobřeží Barbadosu ke studiu.
Měřili jsme obsah uhlíku, uranu a thoria. Pokud je korál „mladý“, tj. Ne starší než 9000 let, pak všechny metody dávají stejné výsledky. Pokud se ale korál ukázalo být starší, pak výsledky mohou být nejednoznačné. Metoda uran-thorium stanovila věk korálu na 20 000 let a uhlík pouze 17 000 let. Jaký je důvod tak velkého rozdílu? A která metoda je přesnější? Vědci se domnívají, že metoda uran-thorium je přesnější, protože radiokarbonová metoda dříve přinesla nejednoznačné nebo dokonce pochybné výsledky.
Spolehlivost metod měření věku
Radiometrická datovací metoda není zcela spolehlivá. Vědci proto zkoumají dva různé radioaktivní prvky ze stejného materiálu. Důvodem může být například to, že v posledních letech se obsah uhlíku-14 v atmosféře zvýšil, což znamená, že se mohl v minulosti změnit jedním či druhým směrem. Pokud se změní poměr uhlíku-14 k uhlíku-12, metoda radiokarbonu nemůže spolehlivě určit stáří zbytků starověkých organismů, protože je založena na skutečnosti, že obsah radioaktivního uhlíku v atmosféře a vodě zůstává nezměněn.
Věk Země, Měsíce a Sluneční soustavy
Poločas uranu je 4,5 miliardy let. Měření stáří některých hornin Země metodou uran-thorium ukázala, že jsou staré asi 3,8 miliardy let. Jak zjistit, jak brzy se naše planeta utvořila? Vyšetření vzorků měsíční půdy,Vědci zjistili, že jejich věk je asi 4,6 miliardy let, stejně jako věk meteoritů, kteří dorazili na Zemi z těsně ležících oblastí sluneční soustavy. Vědci se proto domnívají, že celá sluneční soustava, včetně Měsíce a Slunce, se vytvořila asi před 4,6 miliardami let.