Dünya'nın Yaşı - Age of Earth

Mavi Mermer ,1972'de Apollo 17'den görüldüğü gibi Dünya

Dünya yaşı 4.54 ± 0.05 olduğu tahmin edilmektedir milyar yıl (4.54 x 10 9 yaşında ±% 1). Bu yaş, Dünya'nın toplanma , çekirdek oluşumu veya Dünya'nın oluştuğu malzemenin yaşını temsil edebilir . Bu tanışma gelen kanıtlara dayanmaktadır radyometrik yaş kalma bir göktaşı malzemesi ve en eski bilinen karasal ve radyometrik yaşlar ile tutarlıdır Aysal numuneler .

20. yüzyılın başlarında radyometrik yaş tayininin geliştirilmesinin ardından, uranyumca zengin minerallerdeki kurşun ölçümleri bazılarının bir milyar yıldan daha yaşlı olduğunu gösterdi. Tarih-küçük kristallerin analiz eski tür mineraller zirkon gelen Jack Hills arasında Batı Avustralya en az 4404000000 yaşında -Sen. Kalsiyum-alüminyum açısından zengin inklüzyonlar -Güneş Sistemi içinde oluşan meteoritlerdeki bilinen en eski katı bileşenler- 4.567 milyar yaşındadır ve Güneş Sistemi'nin yaşı için daha düşük bir sınır verir .

Dünya'nın birikmesinin, kalsiyum-alüminyum açısından zengin kapanımların ve göktaşlarının oluşumundan kısa bir süre sonra başladığı varsayılmaktadır. Bu yığılma sürecinin ne zaman aldığı henüz bilinmediğinden ve farklı yığılma modellerinden elde edilen tahminler birkaç milyon ila yaklaşık 100 milyon yıl arasında değiştiğinden, Dünya ile en eski kayaların yaşı arasındaki farkı belirlemek zordur. Ayrıca, muhtemelen farklı yaşlardaki mineral kümeleri olduklarından, yüzeyde açığa çıkan Dünya üzerindeki en eski kayaların kesin yaşını belirlemek de zordur .

Modern jeolojik kavramların gelişimi

Çalışmaları tabakaları -the katman kayalar ve toprak-verdi Doğabilimciler Toprak varlığını sırasında birçok değişiklik olabileceğini takdir. Bu katmanlar genellikle bilinmeyen yaratıkların fosilleşmiş kalıntılarını içeriyordu , bu da bazılarının organizmaların katmandan katmana ilerlemesini yorumlamalarına yol açtı.

17. yüzyılda Nicolas Steno , fosil kalıntıları ve tabakalar arasındaki bağlantıyı takdir eden ilk doğa bilimcilerden biriydi. Gözlemleri onu önemli stratigrafik kavramları formüle etmeye yöneltti (yani, " süperpozisyon yasası " ve " orijinal yataylık ilkesi "). 1790'larda William Smith , birbirinden çok farklı yerlerde bulunan iki kaya katmanının benzer fosiller içermesi durumunda, katmanların aynı yaşta olmasının çok makul olduğunu varsaymıştı. Smith'in yeğeni ve öğrencisi John Phillips , daha sonra Dünya'nın yaklaşık 96 milyon yaşında olduğunu hesapladı.

18. yüzyılın ortalarında, doğa bilimci Mikhail Lomonosov , Dünya'nın evrenin geri kalanından birkaç yüz bin yıl önce ayrı olarak yaratıldığını öne sürdü. Lomonosov'un fikirleri çoğunlukla spekülatifti. 1779'da Comte du Buffon , bir deney kullanarak Dünya'nın yaşı için bir değer elde etmeye çalıştı: Kompozisyon olarak Dünya'ya benzeyen küçük bir küre yarattı ve ardından soğuma hızını ölçtü. Bu, Dünya'nın yaklaşık 75.000 yaşında olduğunu tahmin etmesine yol açtı.

Diğer doğa bilimciler bu hipotezleri Dünya'nın tarihini oluşturmak için kullandılar , ancak zaman çizelgeleri kesin değildi çünkü stratigrafik katmanları oluşturmanın ne kadar sürdüğünü bilmiyorlardı. 1830'da, James Hutton'ın çalışmalarında bulunan fikirleri geliştiren jeolog Charles Lyell , Dünya'nın özelliklerinin sürekli değişim içinde olduğu, sürekli olarak aşındığı ve yeniden şekillendiği ve bu değişimin hızının kabaca sabit olduğu kavramını popülerleştirdi. Bu, Dünya tarihini aralıklı felaketlerin egemenliğinde gören geleneksel görüşe bir meydan okumaydı . Birçok doğa bilimci, Lyell'den etkilenerek , değişikliklerin sabit ve tek biçimli olduğuna inanan " tekdüzeciler " haline geldi .

Erken hesaplamalar

1862'de fizikçi William Thomson, 1. Baron Kelvin , Dünya'nın yaşını 20 milyon ila 400 milyon yıl arasında sabitleyen hesaplamalar yayınladı. Dünyanın tamamen erimiş bir nesne olarak oluştuğunu varsaydı ve yüzeye yakın sıcaklık gradyanının mevcut değerine düşmesi için gereken süreyi belirledi . Hesaplamaları, radyoaktif bozunma (o zamanlar bilinmeyen bir süreç) veya daha da önemlisi, üst mantodaki sıcaklığın daha uzun süre yüksek kalmasına izin veren ve kabukta yüksek bir termal gradyanı çok daha uzun süre koruyan Dünya içindeki konveksiyon yoluyla üretilen ısıyı hesaba katmadı . . Daha da kısıtlayıcı olan, Kelvin'in Güneş'in termal çıktısı tahminlerine ve Güneş'in enerjisini yerçekimi çöküşünden elde ettiği teorisine dayanan Güneş'in yaşıyla ilgili tahminleriydi; Kelvin, Güneş'in yaklaşık 20 milyon yaşında olduğunu tahmin etti.

William Thomson (Lord Kelvin)

Charles Lyell gibi jeologlar , Dünya için bu kadar kısa bir yaşı kabul etmekte zorlandılar. Biyologlar için 100 milyon yıl bile inandırıcı olamayacak kadar kısa görünüyordu. Gelen Charles Darwin 's teorisi evrim , kümülatif rasgele kalıtsal varyasyonun süreç seçimi zamanında büyük sürelerini gerektirir ve Darwin'in Rab Kelvin tahminleri yeterince sağlamak görünmedi belirtti. Modern biyolojiye göre, yaşamın başlangıcından günümüze kadar olan toplam evrim tarihi, jeolojik tarihleme ile gösterildiği gibi, tüm canlı organizmaların son evrensel atasından bu yana geçen süre olan 3.5 ila 3.8 milyar yıl öncesinden beri gerçekleşmiştir .

1869'daki bir derste, Darwin'in büyük savunucusu Thomas H. Huxley , Thomson'ın hesaplarına saldırdı ve onların kendi içlerinde kesin göründüklerini, ancak hatalı varsayımlara dayandıklarını öne sürdü. Fizikçi Hermann von Helmholtz (1856'da) ve astronom Simon Newcomb (1892'de) tartışmaya sırasıyla 22 ve 18 milyon yıllık kendi hesaplamalarıyla katkıda bulundular: Güneş'in yoğunlaşması için gereken süreyi bağımsız olarak hesapladılar. doğduğu gaz ve toz bulutsusundaki mevcut çapına ve parlaklığına. Değerleri Thomson'ın hesaplamalarıyla tutarlıydı. Bununla birlikte, Güneş'in yalnızca yerçekimi daralmasının sıcaklığından parladığını varsaydılar . Güneş nükleer füzyon süreci henüz bilim tarafından bilinmiyordu.

1895'te John Perry , Kelvin'in rakamına iletkenlik konusundaki varsayımlarına dayanarak meydan okudu ve Oliver Heaviside , " şaşırtıcı karmaşıklıktaki problemleri çözmek için operatör yönteminin yeteneğini gösteren bir araç" olduğunu düşünerek diyaloğa girdi .

Diğer bilim adamları Thomson'ın rakamlarını desteklediler. Charles Darwin'in oğlu, gökbilimci George H. Darwin , Dünya ve Ay'ın her ikisinin de erimiş olduğu ilk günlerinde parçalandığını öne sürdü . Gelgit sürtünmesinin Dünya'ya mevcut 24 saatlik gününü vermesi için gereken süreyi hesapladı . 56 milyon yıllık değeri, Thomson'ın doğru yolda olduğuna dair ek kanıtlar ekledi.

Thomson'ın 1897'de verdiği son tahmin şuydu: "20'den fazla ve 40 milyon yaşından küçük ve muhtemelen 20'den 40'a çok daha yakın". 1899 ve 1900'de John Joly , okyanusların erozyon süreçlerinden ne kadar tuz biriktirmesi gerektiğini hesapladı ve okyanusların yaklaşık 80 ila 100 milyon yaşında olduğunu belirledi.

radyometrik tarihleme

genel bakış

Kimyasal yapıları gereği, kaya mineralleri belirli elementleri içerir , diğerlerini içermez ; ancak radyoaktif izotoplar içeren kayalarda, radyoaktif bozunma süreci zamanla egzotik elementler üretir. Bozunmanın kararlı son ürününün konsantrasyonunun ölçülmesiyle, bozunan elementin yarı ömrü ve başlangıç ​​konsantrasyonu bilgisi ile birleşerek, kayanın yaşı hesaplanabilir. Tipik radyoaktif son ürünler, potasyum- 40'ın bozunmasından argon ve uranyum ve toryumun bozunmasından kaynaklanan kurşundur . Kaya, Dünya'nın mantosunda olduğu gibi erimiş hale gelirse , bu tür radyoaktif olmayan son ürünler tipik olarak kaçar veya yeniden dağıtılır. Böylece, en eski karasal kayanın yaşı, hiçbir kayanın Dünya'nın kendisinden daha uzun süre bozulmamış olduğu varsayılarak, Dünya'nın yaşı için bir minimum verir.

Konvektif manto ve radyoaktivite

1892'de Thomson , birçok bilimsel başarısını takdir etmesi için Lord Kelvin olmuştu . Kelvin, termal gradyanları kullanarak Dünya'nın yaşını hesapladı ve yaklaşık 100 milyon yıllık bir tahmine ulaştı. Dünya'nın mantosunun taşınım yaptığını fark etmedi ve bu, tahminini geçersiz kıldı. 1895'te John Perry , konvektif bir manto ve ince kabuk modelini kullanarak 2 ila 3 milyar yıllık bir Dünya yaşı tahmini üretti, ancak çalışmaları büyük ölçüde göz ardı edildi. Kelvin, 100 milyon yıl tahmininde kaldı ve daha sonra onu yaklaşık 20 milyon yıla indirdi.

Radyoaktivitenin keşfi , hesaplamada başka bir faktörü ortaya çıkardı. Sonra Henri Becquerel'in 1896 'in ilk keşif, Marie ve Pierre Curie radyoaktif elementler tespit polonyum ve radyum 1898; 1903'te Pierre Curie ve Albert Laborde , radyumun kendi ağırlığını buzda bir saatten daha kısa sürede eritmeye yetecek kadar ısı ürettiğini açıkladılar. Jeologlar, bunun Dünya'nın yaşıyla ilgili çoğu hesaplamanın altında yatan varsayımları alt üst ettiğini çabucak fark ettiler. Bunlar, Dünya ve Güneş'in orijinal ısısının düzenli olarak uzaya dağıldığını varsaymışlardı, ancak radyoaktif bozunma, bu ısının sürekli olarak yenilendiği anlamına geliyordu. George Darwin ve John Joly bunu ilk kez 1903'te dile getirdiler.

Radyometrik tarihlemenin icadı

Eski hesaplamaları alt üst eden radyoaktivite, radyometrik tarihleme şeklinde yeni hesaplamalar için bir temel sağlayarak bir bonus verdi .

1908 yılında Ernest Rutherford

Ernest Rutherford ve Frederick Soddy ortaklaşa radyoaktif materyaller üzerinde çalışmalarına devam ettiler ve radyoaktivitenin atomik elementlerin kendiliğinden bir dönüşümünden kaynaklandığı sonucuna vardılar. Radyoaktif bozunmada, bir element , süreçte alfa, beta veya gama radyasyonu bırakarak daha hafif başka bir elemente parçalanır . Ayrıca, bir radyoaktif elementin belirli bir izotopunun, farklı bir oranda başka bir elemente bozunduğunu da belirlediler. Bu oran, bir " yarı ömür " veya bu radyoaktif maddenin bir kütlesinin yarısının "çürüme ürünü"ne parçalanması için geçen süre cinsinden verilir .

Bazı radyoaktif maddelerin yarı ömürleri kısadır; bazılarının yarılanma ömrü uzundur. Uranyum ve toryumun uzun yarılanma ömürleri vardır ve bu nedenle yerkabuğunda kalırlar, ancak yarı ömürleri kısa olan radyoaktif elementler genellikle ortadan kalkmıştır. Bu, jeolojik örneklerdeki radyoaktif maddelerin nispi oranlarını belirleyerek Dünya'nın yaşını ölçmenin mümkün olabileceğini düşündürdü. Gerçekte, radyoaktif elementler her zaman doğrudan radyoaktif olmayan ("kararlı") elementlere bozunmazlar, bunun yerine kararlı bir elemente ulaşana kadar kendi yarı ömürleri olan diğer radyoaktif elementlere bozunurlar . Uranyum-radyum ve toryum serileri gibi bu " çürüme zincirleri ", radyoaktivitenin keşfinden sonraki birkaç yıl içinde biliniyordu ve radyometrik tarihleme tekniklerinin oluşturulması için bir temel sağladı.

Radyoaktivitenin öncüleri kimyager Bertram B. Boltwood ve enerjik Rutherford'du. Boltwood, danışman olarak radyoaktif materyaller üzerine çalışmalar yürütmüştü ve Rutherford 1904'te Yale'de ders verdiğinde, Boltwood çeşitli bozunma serilerindeki elementler arasındaki ilişkileri tanımlamak için ilham aldı. 1904'ün sonlarında Rutherford, radyoaktif bozunma ile salınan alfa parçacıklarının helyum atomları olarak kayalık bir malzemede tutulabileceğini öne sürerek radyometrik tarihlemeye doğru ilk adımı attı . O zamanlar Rutherford, alfa parçacıkları ve helyum atomları arasındaki ilişkiyi yalnızca tahmin ediyordu, ancak bağlantıyı dört yıl sonra kanıtlayacaktı.

Soddy ve Sir William Ramsay , radyumun alfa parçacıkları üretme hızını az önce belirlediler ve Rutherford, helyum konsantrasyonunu ölçerek bir kaya örneğinin yaşını belirleyebileceğini öne sürdü. Bu teknikle elindeki bir kayayı 40 milyon yıl öncesine tarihlendirmiştir. Rutherford yazdı,

Yarı karanlık olan odaya girdim ve o anda dinleyiciler arasında Lord Kelvin'i gördüm ve Dünya'nın yaşıyla ilgili konuşmamın son bölümünde, görüşlerimin onunkilerle çeliştiğinde başımın belada olduğunu fark ettim. Rahatladım, Kelvin derin bir uykuya daldı, ama önemli noktaya geldiğimde yaşlı kuşun oturduğunu, bir gözünü açtığını ve bana uğursuz bir bakış attığını gördüm! Sonra ani bir ilham geldi ve ben dedim ki, "Lord Kelvin, yeni bir kaynak keşfedilmemiş olması koşuluyla, Dünya'nın yaşını sınırlamıştı. Bu kehanet söylemi, bu gece düşündüğümüz şeye atıfta bulunuyor, radyum!" Seyretmek! yaşlı çocuk bana ışınlandı.

Rutherford, Ramsay ve Soddy tarafından belirlenen radyum bozunma hızının doğru olduğunu ve helyumun zaman içinde numuneden kaçmadığını varsayıyordu. Rutherford'un planı yanlıştı, ancak faydalı bir ilk adımdı.

Boltwood, bozunma serisinin son ürünlerine odaklandı. 1905'te kurşunun radyum bozunmasının son kararlı ürünü olduğunu öne sürdü. Radyumun uranyumun bozunmasının bir ara ürünü olduğu zaten biliniyordu. Rutherford, radyumun çeşitli ara ürünler yoluyla kurşunla sonuçlanması için beş alfa parçacığı yaydığı bir bozunma sürecinin ana hatlarını çizerek katıldı ve radyum-kurşun bozunma zincirinin kaya örneklerini tarihlemek için kullanılabileceğini düşündü. Boltwood ayak işlerini yaptı ve 1905'in sonunda, 92 ila 570 milyon yıl arasında değişen 26 ayrı kaya örneği için tarihler sağladı. Şans eseri bu sonuçları yayınlamadı, çünkü ölçüm hataları ve radyumun yarı ömrünün zayıf tahminleri nedeniyle kusurluydular. Boltwood, çalışmalarını geliştirdi ve nihayet 1907'de sonuçları yayınladı.

Boltwood'un makalesi, karşılaştırılabilir tabaka katmanlarından alınan numunelerin benzer kurşun-uranyum oranlarına sahip olduğuna ve kurşunun numuneden sızdığına dair kanıtların olduğu durumlar dışında, daha eski tabakalardan alınan numunelerin daha yüksek bir kurşun oranına sahip olduğuna işaret etti . Çalışmaları, toryumun bozunma serisinin anlaşılmaması gerçeğiyle kusurluydu, bu da hem uranyum hem de toryum içeren numuneler için yanlış sonuçlara yol açtı. Ancak, hesaplamaları o zamana kadar yapılmış olanlardan çok daha doğruydu. Teknikteki iyileştirmeler daha sonra Boltwood'un 410 milyon ila 2,2 milyar yıllık 26 örneğine yaş verecektir.

Arthur Holmes radyometrik tarihleme kuruyor

Boltwood makalesini önde gelen bir jeoloji dergisinde yayınlamış olsa da, jeoloji camiasının radyoaktiviteye çok az ilgisi vardı. Boltwood, radyometrik tarihleme üzerinde çalışmaktan vazgeçti ve diğer bozunma serilerini araştırmaya devam etti. Rutherford, Dünya'nın yaşı konusunda biraz meraklı kaldı, ancak bu konuda çok az çalışma yaptı.

Robert Strutt , Rutherford'un helyum yöntemini 1910'a kadar kurcaladı ve sonra durdu. Ancak, Strutt'un öğrencisi Arthur Holmes , radyometrik tarihleme ile ilgilenmeye başladı ve herkes vazgeçtikten sonra üzerinde çalışmaya devam etti. Holmes, helyum yöntemini tavizsiz olarak gördüğü için kurşun tarihlemeye odaklandı. Kaya örnekleri üzerinde ölçümler yaptı ve 1911'de en eskisinin (Seylan'dan bir örnek) yaklaşık 1,6 milyar yaşında olduğu sonucuna vardı. Bu hesaplamalar özellikle güvenilir değildi. Örneğin, numunelerin oluşturulduklarında sadece uranyum içerdiğini ve kurşun içermediğini varsaydı.

Daha önemli araştırma 1913'te yayınlandı. Bu, elementlerin genellikle farklı kütleler veya " izotoplar " ile birden çok varyantta bulunduğunu gösterdi . 1930'larda izotopların, " nötron " olarak bilinen farklı sayıda nötr parçacık içeren çekirdeklere sahip olduğu gösterilecekti . Aynı yıl, radyoaktif bozunma kurallarını belirleyen ve bozunma serilerinin daha kesin tanımlanmasını sağlayan başka araştırmalar yayınlandı.

Birçok jeolog, bu yeni keşiflerin radyometrik tarihlemeyi değersiz olamayacak kadar karmaşık hale getirdiğini hissetti. Holmes, tekniklerini geliştirmesi için kendisine araçlar verdiklerini hissetti ve Birinci Dünya Savaşı'ndan önce ve sonra yayınlar yaparak araştırmalarına devam etti. Çalışmaları genellikle 1920'lere kadar göz ardı edildi, ancak 1917'de Yale'de bir jeoloji profesörü olan Joseph Barrell , jeolojik tarihi, Holmes'un radyometrik tarihlemedeki bulgularına uymak için anlaşıldığı gibi yeniden çizdi. Barrell'in araştırması, katman katmanlarının hepsinin aynı oranda oluşmadığını ve bu nedenle mevcut jeolojik değişim oranlarının Dünya tarihinin doğru zaman çizelgelerini sağlamak için kullanılamayacağını belirledi.

Holmes'un ısrarı nihayet 1921'de, İngiliz Bilim İlerleme Derneği'nin yıllık toplantısında konuşmacıların, Dünya'nın birkaç milyar yaşında olduğu ve radyometrik tarihlemenin güvenilir olduğu konusunda kabaca bir fikir birliğine vardıklarında, meyvelerini vermeye başladı. Holmes , 1927'de 1,6 ila 3,0 milyar yıl aralığını sunduğu The Age of the Earth, An Introduction to Jeolojik Fikirler'i yayınladı . Bununla birlikte, radyometrik tarihlemeyi benimsemek için büyük bir baskı yapılmadı ve jeoloji camiasındaki zorlular inatla direndi. Fizikçilerin kendi alanlarına izinsiz girme girişimlerini asla umursamadılar ve şimdiye kadar başarıyla görmezden geldiler. 1931'de ABD Ulusal Bilimler Akademisi Ulusal Araştırma Konseyi , Dünya'nın yaşı sorununu araştırmak için bir komite atayarak çözmeye karar verdiğinde , kanıtların artan ağırlığı nihayet dengeyi bozdu. Dünyada radyometrik tarihleme teknikleri konusunda eğitim almış birkaç kişiden biri olan Holmes, bir komite üyesiydi ve aslında nihai raporun çoğunu yazdı.

Böylece, Arthur Holmes'un raporu, radyoaktif tarihlemenin jeolojik zaman ölçeklerini belirlemenin tek güvenilir yolu olduğu sonucuna vardı. Önyargı soruları, raporun büyük ve titiz ayrıntılarıyla saptırıldı. Kullanılan yöntemleri, ölçümlerin ne kadar dikkatli yapıldığını ve hata çubuklarını ve sınırlamalarını tanımladı.

Modern radyometrik tarihleme

Radyometrik tarihleme , bilim adamlarının jeolojik zaman çizelgelerini tarihlendirmenin baskın yolu olmaya devam ediyor. Radyoaktif tarihleme teknikleri 1960'lardan beri sürekli olarak test edilmiş ve ince ayar yapılmıştır. Bugüne kadar çok çeşitli materyaller üzerinde çalışan kırk kadar farklı tarihleme tekniği kullanılmıştır. Bu farklı teknikleri kullanan aynı numune için tarihler, malzemenin yaşı konusunda çok yakın bir uyum içindedir.

Muhtemel kontaminasyon sorunları mevcuttur, ancak bunlar, kontaminasyon olasılığını sınırlamak için numune hazırlama prosedürlerinin en aza indirilmesine yol açan dikkatli bir araştırmayla incelenmiş ve ele alınmıştır.

Neden meteorlar kullanıldı

4.55 ± 0.07 milyar yıllık bir yaş, bugünün kabul edilen yaşına çok yakın, Clair Cameron Patterson tarafından Canyon Diablo göktaşı da dahil olmak üzere çeşitli meteoritler üzerinde uranyum-kurşun izotop tarihlemesi (özellikle kurşun-kurşun tarihlemesi ) kullanılarak belirlendi ve 1956'da yayınlandı.

Patterson tarafından 1956'da Dünya'nın yaşını belirlemek için kullanılan verileri gösteren kurşun izotop izokron diyagramı.

Dünya'nın alıntılanan yaşı, kısmen, birkaç önemli nedenden dolayı Canyon Diablo göktaşından türetilmiştir ve onlarca yıllık araştırmalardan oluşan modern bir kozmokimya anlayışı üzerine inşa edilmiştir.

Dünya'dan alınan jeolojik örneklerin çoğu, güneş bulutsusundan Dünya'nın oluşumunun doğrudan bir tarihini veremez çünkü Dünya çekirdek, manto ve kabuğa farklılaşmaya maruz kalmıştır ve bu, daha sonra bu örneklerin uzun bir karıştırılması ve karıştırılmasından geçmiştir. plaka tektoniği , ayrışma ve hidrotermal sirkülasyon ile rezervuarlar .

Bu süreçlerin tümü, izotopik tarihleme mekanizmalarını olumsuz etkileyebilir, çünkü numunenin her zaman kapalı bir sistem olarak kaldığı varsayılamaz; bununla, ana veya kız nüklidin (nötron ve proton sayısı ile karakterize edilen bir atom türü) olduğu kastedilmektedir. bir atom içerir) veya bir ara yavru nüklid numuneden kısmen çıkarılmış olabilir, bu da elde edilen izotop tarihini çarpıtır. Bu etkiyi azaltmak için, bir izokron sağlamak için aynı numunedeki birkaç minerali tarihlemek olağandır . Alternatif olarak, tarihi kontrol etmek için bir numune üzerinde birden fazla tarihleme sistemi kullanılabilir.

Ayrıca bazı meteoritlerin, artan güneş diskinin oluşturulduğu ilkel malzemeyi temsil ettiği düşünülmektedir. Bazıları güneş diski ve gezegenler oluştuktan hemen sonra kapalı sistemler (bazı izotopik sistemler için) gibi davrandılar. Bugüne kadar, bu varsayımlar pek çok bilimsel gözlem ve tekrarlanan izotopik tarihlerle desteklenmektedir ve bu, karasal bir kayanın orijinal bileşimini koruduğunu varsayan varsayımdan kesinlikle daha sağlam bir hipotezdir.

Bununla birlikte, antik Archaean kurşun galen cevherleri , Dünya'nın oluşumunu tarihlendirmek için kullanılmıştır, çünkü bunlar gezegendeki en erken oluşan sadece kurşun minerallerini temsil eder ve gezegendeki en eski homojen kurşun-kurşun izotop sistemlerini kaydeder. Bunlar 4,54 milyar yıllık yaş tarihlerini %1 hata payı kadar küçük bir hassasiyetle döndürdü.

İzokron tarihlemesinden geçmiş birkaç meteoritin istatistikleri aşağıdaki gibidir:

1. Aziz Severin (sıradan kondrit)
1. Pb-Pb izokron 4.543 ± 0.019 milyar yıl
2. Sm-Nd izokron 4,55 ± 0,33 milyar yıl
3. Rb-Sr izokron 4,51 ± 0,15 milyar yıl
4. Yeniden Os izokron 4.68 ± 0.15 milyar yıl
2. Juvinas (bazaltik akondrit)
1. Pb-Pb izokron 4.556 ± 0.012 milyar yıl
2. Pb-Pb izokron 4.540 ± 0.001 milyar yıl
3. Sm-Nd izokron 4,56 ± 0,08 milyar yıl
4. Rb-Sr izokron 4,50 ± 0,07 milyar yıl
3. Allende (karbonlu kondrit)
1. Pb-Pb izokron 4.553 ± 0.004 milyar yıl
2. Ar-Ar yaş spektrumu 4,52 ± 0,02 milyar yıl
3. Ar-Ar yaş spektrumu 4,55 ± 0,03 milyar yıl
4. Ar-Ar yaş spektrumu  4,56 ± 0,05 milyar yıl

Kanyon Diablo göktaşı

Barringer Crater , Arizona, Canyon Diablo göktaşının bulunduğu yer.

Canyon Diablo geniş ve içeren meteor özellikle nadir görülen temsili hem çünkü göktaşı kullanılmıştır sülfid (özellikle mineralleri troilite metalik, FeS) nikel - demir alaşımları, ayrıca silikat mineralleri. Bu önemlidir, çünkü üç mineral fazın varlığı, ana ve yavru nüklidler arasında konsantrasyonlarda büyük bir ayrım sağlayan numuneler kullanılarak izotopik tarihlerin araştırılmasına izin verir. Bu özellikle uranyum ve kurşun için geçerlidir. Kurşun güçlü bir şekilde kalkofiliktir ve sülfitte uranyuma kıyasla silikattan çok daha yüksek bir konsantrasyonda bulunur. Göktaşı oluşumu sırasında ebeveyn ve kız nüklidlerdeki bu ayrışma nedeniyle, bu, güneş diskinin ve dolayısıyla gezegenlerin oluşum tarihinin her zamankinden çok daha kesin bir tarihine izin verdi.

Canyon Diablo demir göktaşı parçası.

Canyon Diablo göktaşından belirlenen yaş, hem karasal örneklerden hem de diğer göktaşlarından elde edilen yüzlerce başka yaş belirlemesiyle doğrulandı. Ancak göktaşı örnekleri 4,53 ila 4,58 milyar yıl önce bir yayılma gösteriyor. Bu, güneş bulutsunun oluşum süresi ve Güneş'i ve gezegenleri oluşturmak için güneş diskine çöküşü olarak yorumlanır. Bu 50 milyon yıllık zaman aralığı, gezegenlerin orijinal güneş tozu ve meteorlardan birikmesine izin verir.

Plaka tektoniği geçirmemiş ve atmosferi olmayan bir başka dünya dışı cisim olan Ay, Apollo görevlerinden dönen örneklerden oldukça kesin yaş tarihlerini vermektedir. Ay'dan dönen kayaların en fazla 4,51 milyar yaşında olduğu belirlendi. Dünya'ya inen Mars meteorları da kurşun-kurşun tarihlemesiyle yaklaşık 4,5 milyar yıl öncesine tarihlendirildi . Ay örnekleri, ayrışma, levha tektoniği veya organizmalar tarafından taşınan malzeme tarafından bozulmadıkları için, kozmik ışın izlerinin doğrudan elektron mikroskobu incelemesi ile tarihlendirmeyi de sağlayabilir . Yüksek enerjili kozmik ışın parçacık darbeleri tarafından üretilen yer değiştirmelerin birikmesi, izotopik tarihlerin başka bir doğrulamasını sağlar. Kozmik ışın tarihlemesi , erime malzemenin kristal yapısını sildiği ve parçacıkların bıraktığı izleri sildiği için, yalnızca erimemiş malzeme üzerinde yararlıdır.

Toplamda, hem en eski karasal kurşun rezervuarlarının hem de Güneş Sistemi'ndeki bugüne kadar bulunan diğer tüm rezervuarların yaş tarihlerinin uyumu, Dünya'nın ve Güneş Sistemi'nin geri kalanının yaklaşık 4,53 ila 4,58 milyar yıl önce oluştuğu gerçeğini desteklemek için kullanılmaktadır.

Ayrıca bakınız

Referanslar

bibliyografya

daha fazla okuma

  • Baadsgaard, H.; Lerbekmo, JF; Wijbrans, JR, 1993. Güneybatı Saskatchewan Baculites reesidei Zonu'nun tepesine yakın bir bentonit için çok yöntemli radyometrik yaş (Kampaniyen-Maastrihtiyen evre sınırı?). Kanada Yer Bilimleri Dergisi , v.30, s. 769-775.
  • Baadsgaard, H. ve Lerbekmo, JF, 1988. Alberta, Saskatchewan ve Montana'dan bentonitlerin K-Ar, Rb-Sr ve U-Pb yaşlarına dayalı Kretase-Tersiyer sınırı için bir radyometrik yaş. Kanada Yer Bilimleri Dergisi , v.25, s. 1088-1097.
  • Eberth, DA ve Braman, D., 1990. Muddy Lake, batı-orta Saskatchewan yakınlarındaki Judith Nehri Formasyonunun (Kampaniyen) stratigrafisi, sedimantolojisi ve omurgalı paleontolojisi. Kanada Petrol Jeolojisi Bülteni , v.38, no.4, s. 387–406.
  • Goodwin, MB ve Deino, AL, 1989. Hill County, Montana'daki Judith Nehri Formasyonundan (Üst Kretase) ilk radyometrik yaşlar. Kanada Yer Bilimleri Dergisi , v.26, s. 1384-1391.
  • Gradstein, FM; Agterberg, FP; Ogg, JG; Hardenbol, J.; van Veen, P.; Thierry, J. ve Zehui Huang., 1995. Bir Triyas, Jura ve Kretase zaman ölçeği. IN: Bergren, WA; Kent, DV; Aubry, Milletvekili. ve Hardenbol, J. (eds.), Geochronology, Time Scales, and Global Stratigraphic Correlation . Ekonomik Paleontologlar ve Mineraloglar Derneği, Özel Yayın No. 54, s. 95-126.
  • Harland, WB, Cox, AV; Llewellyn, PG; Pickton, CAG; Smith, AG; ve Walters, R., 1982. A Geologic Time Scale : 1982 baskısı. Cambridge University Press: Cambridge, 131p.
  • Harland, WB; Armstrong, RL ; Cox, AV; Craig, LE; Smith, AG; Smith, DG, 1990. Bir Jeolojik Zaman Ölçeği , 1989 baskısı. Cambridge University Press: Cambridge, s. 1-263. ISBN  0-521-38765-5
  • Harper, CW Jr (1980). "Paleontolojide göreli yaş çıkarımı". Lethaya . 13 (3): 239–248. doi : 10.1111/j.1502-3931.1980.tb00638.x .
  • Obradovich, JD, 1993. Bir Kretase zaman ölçeği. IN: Caldwell, WGE ve Kauffman, EG (ed.). Batı İç Havzasının Evrimi . Kanada Jeoloji Derneği, Özel Makale 39, s. 379-396.
  • Palmer, Allison R (1983). "Kuzey Amerika Jeolojisi 1983 Jeolojik Zaman Ölçeğinin On Yılı". jeoloji . 11 (9): 503-504. Bibcode : 1983Geo....11..503P . doi : 10.1130/0091-7613(1983)11<503:tdonag>2.0.co;2 .
  • Powell, James Lawrence, 2001, Terra Firma Gizemleri: Dünyanın Yaşı ve Evrimi , Simon & Schuster, ISBN  0-684-87282-X

Dış bağlantılar