O imagine „Marmură Albastră” a Pământului preluată de pe instrumentul VIIRS la bordul satelitului observator al Pământului NASA - Suomi NPP - la 4 ianuarie 2012.
(Imagine: © NASA / NOAA / GSFC / Suomi NPP / VIIRS / Norman Kuring)
Planeta Pământ nu are un certificat de naștere care să-și înregistreze formarea, ceea ce înseamnă că oamenii de știință au petrecut sute de ani luptând pentru a determina vârsta planetei. Deci, cât de vechi are Pământul?
Datând rocile din crusta mereu în schimbare a Pământului, precum și rocile din vecinii Pământului, cum ar fi luna și vizitând meteoriții, oamenii de știință au calculat că Pământul are 4,54 miliarde de ani, cu o eroare de 50 de milioane de ani.
Câți ani ai rocile tale?
Oamenii de știință au făcut mai multe încercări de a întâlni planeta în ultimii 400 de ani. Au încercat să prezică vârsta bazată pe schimbarea nivelului mării, timpul necesar pentru Pământ sau soarele să se răcească pentru a prezenta temperaturile și salinitatea oceanului. Pe măsură ce tehnologia de întâlnire a progresat, aceste metode s-au dovedit nesigure; de exemplu, creșterea și căderea oceanului s-a dovedit a fi un proces în continuă schimbare, mai degrabă decât unul în declin treptat.
Și într-un alt efort de a calcula vârsta planetei, oamenii de știință s-au îndreptat către rocile care acoperă suprafața sa. Cu toate acestea, deoarece tectonica de plăci se schimbă constant și revigorează crusta, primele roci au fost mult timp reciclate, topite și reformate în afecțiuni noi.
Oamenii de știință trebuie, de asemenea, să lupte cu o problemă numită Marea Neconformitate, care este în care straturile de rocă sedimentare par să lipsească (la Grand Canyon, de exemplu, există 1,2 miliarde de ani de rocă care nu poate fi găsită). Există multiple explicații pentru această neconformitate; la începutul anului 2019, un studiu a sugerat că o epocă globală de gheață a determinat ghețarii să se macine în stâncă, determinând dezintegrarea acesteia. Tectonica de plăci a aruncat apoi roca zdrobită în interiorul Pământului, îndepărtând vechile dovezi și transformând-o în rocă nouă.
La începutul secolului XX, oamenii de știință au perfecționat procesul de întâlnire radiometrică. Cercetările anterioare au arătat că izotopii unor elemente radioactive se descompun în alte elemente într-un ritm previzibil. Examinând elementele existente, oamenii de știință pot calcula cantitatea inițială a unui element radioactiv și astfel cât a durat ca elementele să se descompună, permițându-le să determine vârsta rocii.
Cele mai vechi roci de pe Pământ găsite până în prezent sunt Acasta Gneiss din nord-vestul Canadei, lângă Lacul Mare Slave, care au o vechime de 4,03 miliarde de ani. Dar roci mai vechi de 3,5 miliarde de ani pot fi găsite pe toate continentele. Groenlanda se mândrește cu roci supracrustale Isua (3,7 - 3,8 miliarde de ani), în timp ce rocile din Swaziland au între 3,4 miliarde și 3,5 miliarde de ani. Probele din Australia de Vest au o vechime între 3,4 miliarde și 3,6 miliarde de ani.
Grupurile de cercetare din Australia au găsit cele mai vechi cereale minerale de pe Pământ. Aceste minuscule cristale de silicat de zirconiu au vârste care ating 4,3 miliarde de ani, ceea ce le face cele mai vechi materiale găsite pe Pământ până acum. Nu s-au găsit încă rocile lor sursă.
Stâncile și zirconii stabilesc o limită mai mică pe vârsta Pământului de 4,3 miliarde de ani, deoarece planeta în sine trebuie să fie mai veche decât orice se află pe suprafața sa.
Când viața a luat naștere este încă în dezbatere, mai ales că unele fosile timpurii pot apărea sub formă de rocă naturală. Unele dintre cele mai vechi forme de viață au fost găsite în vestul Australiei, așa cum a fost anunțat într-un studiu din 2018; cercetătorii au descoperit filamente minuscule în roci vechi de 3,4 miliarde de ani, care ar putea fi fosile. Alte studii sugerează că viața a avut loc chiar mai devreme. Tuburile de hematită din roca vulcanică din Quebec ar fi putut include microbi între 3,77 și 4,29 miliarde de ani în urmă. Cercetătorii care privesc rocile din sud-vestul Groenlandei au văzut, de asemenea, structuri asemănătoare conului care ar fi putut înconjura colonii microbiene în urmă cu aproximativ 3,7 miliarde de ani.
Întâlniți vecinii
În efortul de a rafina și mai mult vârsta Pământului, oamenii de știință au început să privească spre exterior. Materialul care forma sistemul solar era un nor de praf și gaz care înconjura soarele tânăr. Interacțiunile gravitaționale au combinat acest material în planete și luni în același timp. Studiind alte corpuri din sistemul solar, oamenii de știință sunt capabili să afle mai multe despre istoria timpurie a planetei.
Cel mai apropiat corp de Pământ, luna, nu experimentează procesele de refacere a suprafețelor care apar pe peisajul Pământului. Ca atare, rocile din istoria lunară timpurie stau încă pe suprafața lunii. Probele revenite din misiunile Apollo și Luna au dezvăluit vârste cuprinse între 4,4 miliarde și 4,5 miliarde de ani, contribuind la constrângerea vârstei Pământului. Cum s-a format luna este o problemă de dezbatere; în timp ce teoria dominantă sugerează că un obiect de mărimea Marte s-a prăbușit pe Pământ, iar fragmentele s-au strâns în cele din urmă în lună, alte teorii sugerează că luna s-a format înainte de Pământ. [Înrudit: Cum a fost format Pământul?]
Pe lângă corpurile mari ale sistemului solar, oamenii de știință au studiat vizitatorii mai stâncoși care au căzut pe Pământ. Meteoritele izvorăsc dintr-o varietate de surse. Unii sunt alungați de pe alte planete după coliziuni violente, în timp ce alții sunt bucăți rămase din sistemul solar timpuriu care nu a crescut niciodată suficient de mare pentru a forma un corp coeziv.
Deși nicio rocă nu a fost întoarsă în mod deliberat de pe Marte, există probe sub formă de meteoriți care au căzut pe Pământ cu mult timp în urmă, permițând oamenilor de știință să facă aproximări cu privire la vârsta rocilor de pe Planeta Roșie. Unele dintre aceste probe au fost datate la 4,5 miliarde de ani, susținând alte calcule ale datei formării planetare timpurii.
Peste 70 de meteoriți care au căzut pe Pământ și-au avut vârstele calculate prin datarea radiometrică. Cele mai vechi dintre acestea au între 4,4 miliarde și 4,5 miliarde de ani.
Acum cincizeci de mii de ani, o stâncă s-a aruncat în jos din spațiu pentru a forma Meteor Crater în Arizona. Fragmente ale acelui asteroid au fost colectate de pe marginea craterului și numite pentru Canyon Diablo din apropiere. Meteoritul Canyon Diablo este important, deoarece reprezintă o clasă de meteoriți cu componente care permit o datare mai precisă.
În 1953, Clair Cameron Patterson, un renumit geochemist la Institutul Tehnologic din California, a măsurat raporturile dintre izotopii de plumb în eșantioane de meteorit care au pus restricții stricte pe vârsta Pământului. Probele de meteorit arată o răspândire de la 4.53 miliarde la 4.58 miliarde de ani. Oamenii de știință interpretează acest interval ca fiind timpul necesar pentru evoluția sistemului solar, un eveniment treptat care a avut loc peste aproximativ 50 de milioane de ani.
Folosind nu numai rocile de pe Pământ, ci și informații culese despre sistemul care îl înconjoară, oamenii de știință au reușit să plaseze vârsta Pământului la aproximativ 4,54 miliarde de ani. Pentru comparație, galaxia Calea Lactee care conține sistemul solar are o vechime de aproximativ 13,2 miliarde de ani, în timp ce universul în sine a fost datat la 13,8 miliarde de ani.
Citire ulterioară:
- Aflați unde se află cele mai vechi roci din Statele Unite.
- Aflați mai multe despre cele mai vechi roci și minerale din lume, de la Muzeul American de Istorie Naturală.
- Citiți mai multe despre determinarea vârstei Pământului din Studiul Geologic al S.U.A.
Acest articol a fost actualizat pe 7 februarie 2019, de către colaboratorul Space.com, Elizabeth Howell.
