Dünya'nın yaşı

Günümüz dünyasında Dünya'nın yaşı toplumda giderek daha fazla ilgi ve alaka kazanan bir konudur. Dünya'nın yaşı, ortaya çıkışından bugünkü etkisine kadar farklı alanlardaki uzmanlar tarafından tartışmaya, incelemeye ve araştırmaya konu olmuştur. Tarih boyunca Dünya'nın yaşı, siyasetten popüler kültüre kadar günlük yaşamın çeşitli yönlerinde etkisini göstermiştir. Bu makalede, Dünya'nın yaşı'in birçok yönünü ve modern toplumdaki önemini inceleyeceğiz, sonuçlarını ve günümüz dünyasındaki rolünü analiz edeceğiz.

Apollo 17'den görünen Dünya

Jeologların edindiği kapsamlı ve geniş bilimsel kanıtlara dayanarak, Dünya'nın yaşının yaklaşık 4,54 milyar yıl (4,54×109 yıl) olduğuna karar verilmiştir. Bu sayı, bilinen en eski dünya kabuğuna ait minerallerin yaşı (Batı Avustralya'nın Jack Hills bölgesinde) küçük zirkon kristalleri ve Güneş Sistemi'nin yaşı meteor parçacıkları ve Ay'dan gelen örnekler üzerinde jeologların yaptığı radyometrik yaş tayini ölçümleri sonucunda ortaya çıkartılmıştır. Bu ölçümler göktaşı malzemesinin radyometrik yaşla tarihlendirilmesine ait kanıtlara dayanır ve bilinen en eski yeryüzü ve Ay örneklerinin radyometrik yaşlarıyla tutarlıdır.

Zirkon kristalleri üzerinde yapılan radyometrik yaş tayini ölçümleri ise dünyanın yaşının 4,40 milyar yıldan daha yaşlı olamayacağını kanıtlamaktadır.

Dünya'nın yaşı günümüzde ortak kanıya en yakın şeklinde ilk kez 20. yüzyılın başlarında Clair Patterson tarafından Zirkon krsitallerindeki Uranyum miktarından yaklaşık "4.40" milyar olarak hesaplanmıştır.

2016'da yapılan bir hesaplama Dünya'nın merkezinin yüzeyinden 2,49 yıl daha genç olduğunu göstermektedir. Dünya'nın birikmesinin, kalsiyum alüminyum açısından zengin inklüzyonların ve göktaşlarının oluşumundan kısa bir süre sonra başladığı varsayılmaktadır. Bu birikme sürecinin henüz bilinmediği ve farklı birikim modellerinden tahminlerin birkaç milyon ila yaklaşık 100 milyon yıl arasında değiştiği için, Dünya'nın yaşı ile en eski kayaların arasındaki farkın belirlenmesi zordur. Ayrıca, muhtemelen farklı yaşlardaki minerallerin agregaları oldukları için, yüzeydeki maruz kalan dünyadaki en eski kayaların tam yaşını belirlemek de zordur.

Dünya'nın yaşı ve Clair Patterson'ın hayatı, Neil deGrasse Tyson'ın sunuculuğunu yaptığı 2014 yapımı Cosmos: a Spacetime Odyssey(Bir Uzay Serüveni) belgesel serisinin "The Clean Room" adlı 7. bölümünde konu edilmiştir.

Modern jeolojik kavramların gelişimi

Tabakalar, kayaların ve yerin katmanlanması, yapılan çalışmalar, doğa bilimcilerine, Dünya'nın varlığı sırasında birçok değişiklik geçirmiş olabileceğine dair bir fikir verdi. Bu katmanlar bilinmeyen canlıların fosilleşmiş kalıntılarını içerir ve bazılarının organizmalarının katmandan katmana ilerlemesinin yorumlanmasına yol açar.

17. yüzyılda Nicolas Steno, fosil kalıntıları ve tabakalar arasındaki bağlantıyı tahmin eden ilk doğa bilimcilerden biriydi. Gözlemleri onu önemli stratigrafik kavramlar (yani " süperpozisyon yasası " ve " orijinal yataylık ilkesi ") formüle etmeye yöneltti. 1790'larda William Smith, çok farklı yerlerde bulunan iki kaya katmanı benzer fosiller içeriyorsa, katmanların aynı yaşta olmasının mümkün olabileceğini söyledi. William 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 ayrı olarak birkaç yüz bin yıl önce varolduğunu söyledi. Lomonosov'un fikirleri çoğunlukla spekülatifti. 1779'da Comte du Buffon bir deney kullanarak Dünya'nın yaşı için bir değer elde etmeye çalıştı. Dünya' ya benzeyen küçük bir küre yarattı ve daha sonra kürenin soğutma hızını ölçtü. Bu deney Dünya'nın yaklaşık 75.000 yaşında olduğunu tahmin etmesini sağladı.

Diğer doğa bilimcileri bu hipotezleri Dünya'nın tarihini inşa etmek için kullandılar, ancak zaman çizgileri stratigrafik katmanların ne kadar sürdüğünü bilmedikleri için yeterli değildi. 1830'da, James Hutton'un eserlerinde bulunan fikirleri geliştiren jeolog Charles Lyell, Dünya'nın özelliklerinin sürekli değiştiği, sürekli aşındığı ve yeniden şekillendiği ve bu değişimin oranının kabaca sabit olduğu düşüncesini yaygınlaştırdı. Bu, Dünya tarihini aralıklı felaketlerin egemen olduğu gibi gören geleneksel görüş için bir meydan okumaydı. Birçok doğa bilimci Lyell' in değişimlerin sürekli ve tekdüze olduğuna inanan " tekdüzen " düşüncesinden etkilendi.

William Thomson (Lord Kelvin)

Erken hesaplamalar

1862'de fizikçi William Thomson, 1. Baron Kelvin, Dünya yaşını 20 milyon ila 400 milyon yıl arasında gösteren hesaplamalar yayınladı. Dünya'nın tamamen erimiş bir nesne olarak oluştuğunu varsaydı ve yüzeye yakın sıcaklık gradyanının bugünkü değerine düşmesi için geçen süreyi belirmeye çalıştı. Fakat hesaplamalarına katmadığı şeyler vardı. Dünya'nın iç sıcaklığını eşitlediği kayanın erime sıcaklığı hakkındaki belirsizliğinden ve ısıl iletkenlikteki ve belirli kaya ısılarındaki belirsizlikten kaynaklanıyordu. Yıllar içinde argümanlarını düzenledi ve üst sınırı on kat azalttı. 1897'de şimdi Lord Kelvin Thomson, nihayetinde Dünya'nın 20-40 milyon yaşında, Güneş'in de yaklaşık 20 milyon yaşında olduğunu tahmin etmişti. Radyoaktivite keşfinin Thomson'ın Dünya yaşı hakkındaki tahminini geçersiz kıldığına inanılıyordu. Thomson'ın kendisi bunu asla açık bir şekilde kabul etmedi çünkü Güneş'in yaşını 20 milyon yıldan fazla kısıtlamayan çok daha güçlü bir tartışmaya sahip olduğunu düşünüyordu. Güneş ışığı olmadan, Dünya yüzeyinde tortu kaydı için bir açıklama olamazdı. O zaman, güneş enerjisi çıkışı için bilinen tek kaynak yerçekimi çöküşüydü. Sadece 1930'larda termonükleer füzyon fark edildiğinde Thomson'un yaş paradoksu gerçekten çözüldü.

Charles Lyell gibi jeologlar Dünya için bu kadar kısa bir yaşı kabul etmekte zorlandılar. Biyologlar için, 100 milyon yıl bile makul olmak için çok kısa görünüyordu. Darwin'in teorisinin evrimi, kümülatif rastgele kalıtsal varyasyonun süreç seçimi zamanında büyük süreler gerektirir. Modern biyolojiye göre, yaşamın başlangıcından bugüne kadar olan toplam evrim tarihi, jeolojik tarihleme ile gösterildiği gibi, tüm canlı organizmaların son evrensel atalarından bu yana geçen zamanın 3,5 ila 3,8 milyar yıl öncesinden beri gerçekleşmiştir.

1869'daki bir konferansta, Darwin'in büyük savunucusu Thomas H. Huxley, Thomson'un hesaplamalarına saldırdı, kendi içlerinde kesin göründüklerini, ancak hatalı varsayımlara dayandıklarını ileri sürdü. Fizikçi Hermann von Helmholtz (1856'da) ve gökbilimci Simon Newcomb (1892'de) tartışmaya sırasıyla 22 ve 18 milyon yıllık kendi hesaplamalarına katkıda bulundu: Güneş'in kendi başına yoğunlaşması için gereken süreyi bağımsız olarak hesapladılar doğduğu gaz ve toz bulutsusunun mevcut çapı ve parlaklığı değerleri Thomson'ın hesaplamalarıyla tutarlıydı. Bununla birlikte, Güneş'in sadece çekimsel kasılma sıcaklığından parladığını varsaydılar.Güneş nükleer füzyon süreci, henüz bilim tarafından bilinmemektedir.

1895 yılında John Perry, Kelvin'in figürüne iletkenlik varsayımlarına dayanarak meydan okudu ve Oliver Heaviside, " operatör yönteminin şaşırtıcı karmaşıklık sorunlarını çözme yeteneğini sergileyen bir araç" olduğunu düşünüyordu.

Diğer bilim adamları Thomson'un figürlerini desteklediler. Charles Darwin'in oğlu astronom George H. Darwin, Dünya'nın ve Ay'ın her ikisinin de parçalanmış olduğu ilk günlerinde erimiş olabileceği fikrini sundu. Gelgit ivmesinin inceeleyerek Dünya'ya günün 24 saatlik dilimini vermesi için geçen süreyi hesapladı. 56 milyon yıllık çalışmalar Thomson'un doğru yolda olduğunu gösteren ek kanıtlar ekledi.

Thomson'ın 1897'de Dünya'nın yaşı hakkında verdiği son tahmin şöyleydi: "20 yaşından büyük ve 40 milyon yaşından küçük ve muhtemelen 40 yaşına çok daha yakın" olduğunu söyledi.

John Joly, okyanusların erozyon süreçlerinden tuz biriktirmesi gereken oranı hesapladı ve okyanusların yaklaşık 80 ila 100 milyon yaşında olduğunu belirledi.

Radyometrik tarihleme

genel bakış

Kimyasal yapıları gereği, kaya mineralleri belirli elementleri içerir; ancak radyoaktif izotop içeren kayalarda, radyoaktivite süreci zamanla egzotik elementler üretir. Çürümenin en son ürününün konsantrasyonunu ölçerek, yarılanma ömrü ve çürüyen elemanın başlangıç konsantrasyonu ile birleştirildiğinde, kayanın yaşı hesaplanır. Tipik radyoaktif son ürünleri, argon bozunmasından potasyum -40, kurşun bozunmasından uranyum ve toryum çürümesinden kaynaklanır. Kaya, Dünya'nın mantosunda olduğu gibi erimiş hale gelirse, bu tür radyoaktif olmayan ürünler tipik olarak kaçar ya da yeniden dağılır. Böylece en eski karasal kayanın yaşı, Dünya'nın kendisinden daha uzun süre bozulmamış olduğu varsayılarak Dünya'nın yaşı için bir minimum değerdir.

Konvektif manto ve radyoaktivite

1892 yılında, Thomson birçok bilimsel başarıları takdir edilmiş ve Lord Kelvin unvanını almıştır. Kelvin, termal gradyanları kullanarak Dünya'nın yaşını hesapladı ve yaklaşık 100 milyon yıllık bir tahmine ulaştı. Dünya mantosunun konveksiyon yaptığını fark edemedi ve bu onun tahminini geçersiz kıldı. 1895 yılında John Perry, konvektif bir manto ve ince kabuk modelini kullanarak 2 veya 3 milyar yıllık dünya yaşı tahmini üretti, ancak çalışmaları büyük ölçüde göz ardı edildi. Kelvin, 100 milyon yıllık tahminine bağlı kaldı ve daha sonra yaklaşık 20 milyon yıla indirdi.

Radyoaktivitenin keşfi, hesaplamada başka bir faktör yaratmıştır. Henri Becquerel'in 1896'daki ilk keşfinden sonra, Marie ve Pierre Curie 1898'de radyoaktif elementler polonyum ve radyum keşfettiler; 1903'te Pierre Curie ve Albert Laborde, radyumun buzdaki kendi ağırlığını bir saatten daha kısa sürede eritmek için yeterli ısı ürettiğini açıkladı. Jeologlar, bunun Dünya çağının çoğu hesaplamasının altında yatan varsayımları bozduğunu çabucak fark ettiler. Bunlar, Dünya ve Güneş'in orijinal ısısının sürekli olarak uzaya yayıldığını varsaymışlardı, ancak radyoaktif bozunma, bu ısının sürekli olarak yenilendiği anlamına geliyordu. George Darwin ve John Joly, 1903'te bunu ilk kez belirttiler.

Radyometrik tarihlendirmenin icadı

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

Ernest Rutherford, 1908'de

Ernest Rutherford ve Frederick Soddy birlikte radyoaktif materyaller üzerindeki çalışmalarına devam etmişler ve radyoaktivitenin atom elementlerinin kendiliğinden dönüşümüne bağlı olduğu sonucuna varmışlardır. Radyoaktif bozunumda, bir element süreçte alfa, beta veya gama radyasyonu salarak başka, daha hafif bir elemente ayrılır. Ayrıca, bir radyoaktif elementin belirli bir izotopunun, başka bir elemente, ayırt edici bir hızda bozunduğunu belirlediler. Bu oran bir "yarılanma ömrü" veya o radyoaktif madde kütlesinin yarısının "bozunma ürününe" ayrılması için geçen süre olarak verilir.

Bazı radyoaktif maddelerin yarılanma ömürleri kısadır; bazılarının uzun yarı ömürleri vardır. Uranyum ve toryum uzun yarı ömürlere sahiptir ve bu nedenle Dünya'nın kabuğunda devam eder, ancak kısa yarı ömürlü radyoaktif elementler genellikle ortadan kalkmıştır. Bu, jeolojik numunelerdeki radyoaktif maddelerin nispi oranlarını belirleyerek Dünya yaşını ölçmenin mümkün olabileceğini düşündürmektedir. Gerçekte, radyoaktif elementler her zaman doğrudan radyoaktif olmayan ("kararlı") elementlere bozulmazlar, bunun yerine kendi sabit yarı ömürlerine sahip olan ve diğer radyoaktif elementlere, stabil bir elemente ulaşana kadar bozunurlar. Uranyum-radyum ve toryum serileri gibi bu "bozunma zincirleri", radyoaktivitenin keşfinden birkaç yıl sonra biliniyordu ve radyometrik tarihleme tekniklerinin oluşturulması için bir temel oluşturdular.

Radyoaktivitenin öncüleri kimyager Bertram B. Boltwood ve enerjik Rutherford'du. Boltwood, danışman olarak radyoaktif materyal çalışmaları yapmıştı ve Rutherford 1904'te Yale'de ders verdiğinde, Boltwood, çeşitli bozunma serilerindeki elemanlar arasındaki ilişkileri tanımlamak için ilham aldı. 1904'ün sonlarında Rutherford, radyoaktif bozunma ile salınan alfa parçacıklarının kayalık bir malzemede helyum atomları olarak sıkışabileceğini düşündürerek radyometrik tarihlemeye doğru ilk adımı attı. O zaman, Rutherford sadece alfa parçacıkları ve helyum atomları arasındaki ilişkiyi tahmin ediyordu, ancak dört yıl sonra bağlantıyı kanıtlayacaktı.

Soddy ve Sir William Ramsay, radyumun alfa parçacıkları üretme oranını henüz belirlemişlerdi ve Rutherford, helyum konsantrasyonunu ölçerek bir kaya örneğinin yaşını belirleyebileceğini öne sürdü. Elinde bulunan bir kayayı bu teknikle 40 milyon yaşına kadar tarihlendirdi. Rutherford şunu yazdı:

Yarı karanlık olan odaya geldim ve Lord Kelvin'i beni izlerken gördüm ve konuşmamın son bölümünde, görüşlerimin onun ile çeliştiğini ve Dünya'nın yaşıyla ilgili başımın dertte olduğunu fark ettim. Benim rahatlamam için, Kelvin uykuya daldı, ama önemli noktaya geldiğimde, onun oturduğunu, bir gözünü açtığını ve bana korkunç bir bakış attığını gördüm! Sonra ani bir ilham geldi ve dedim ki, " Lord Kelvin, yeni bir kaynak keşfedilmedi. Bu kehanet ifadesi, bu gece, şu anda düşündüğümüz şeyi ifade ediyordu, radyum!"İşte! yaşlı çocuk bana ışınlandı.

Rutherford, Ramsay ve Soddy tarafından belirlenen radyumun bozulma oranının doğru olduğunu ve helyumun zaman içinde numuneden kaçmadığını varsaydı. Rutherford'un planı yanlıştı, ancak yararlı bir ilk adımdı.

Boltwood, çürüme serisinin son ürünlerine odaklandı. 1905'te kurşunun radyum çürümesinin son kararlı ürünü olduğunu ileri sürdü. Radyumun uranyum çürümesinin bir ara ürünü olduğu zaten biliniyordu. Rutherford, radyumun çeşitli ara ürünler yoluyla beş alfa parçacığının kurşunla sonuçlanması için yaydığı bir çürüme sürecinin ana hatlarını çizdi ve radyum kurşun çürüme zincirinin kaya örneklerini tarihlendirmek için kullanılabileceğini tahmin etti. Boltwood bu işi yaptı ve 1905'in sonunda 92 ile 570 milyon yıl arasında değişen 26 ayrı kaya örneği için tarih verdi. Ölçüm sonuçları ve radyumun yarı ömrünün kötü tahminleri nedeniyle kusurlu oldukları için şanslı olan bu sonuçları yayınlamadı. Boltwood çalışmalarını geliştirdi ve sonunda 1907'de sonuçlarını yayınladı.

Boltwood'un makalesi, karşılaştırılabilir tabaka katmanlarından alınan numunelerin benzer kurşun-uranyum oranlarına sahip olduğuna ve eski tabakalardan gelen numunelerin, kurşun numuneden sızdığına dair kanıt olmadığı durumlar dışında daha yüksek kurşun oranına sahip olduğuna dikkat çekti. Çalışmaları, uranyum ve toryum içeren numuneler için yanlış sonuçlara yol açan toryum serisinin anlaşılmadığı gerçeğiyle kusurluydu. Ancak, hesaplamaları o zamana kadar yapılmış olanlardan çok daha doğruydu. Teknikteki iyileştirmeler daha sonra Boltwood'un 410 milyon ile 2,2 milyar yıl arasındaki 26 örneğine yaş kazandıracak.

Arthur Holmes radyometrik tarihleme kurar

Boltwood önde gelen bir Jeoloji dergisinde makalesini yayınladı fakat jeoloji topluluklarının radyoaktiviteye ilgileri yoktu. Boltwood radyometrik üzerinde çalışmalarını vazgeçti ama Dünya'nın yaşını merak etmeye devam etti.

Robert Strutt, 1910'a kadar Rutherford'un helyum yöntemiyle uğraştı ve sonra durdu. Ancak Strutt'un öğrencisi Arthur Holmes radyometrik tarihleme ile ilgilenmeye başladı ve herkes vazgeçsede o üzerinde çalışmaya devam etti.Holmes kurşun buluşmasına odaklandı, çünkü helyum yöntemini tavizsiz olarak gördü.Kaya örnekleri üzerinde ölçümler yaptı ve 1911'de en eskisinin (Seylan'dan bir örnek) yaklaşık 1.6 milyar yaşında olduğu sonucuna vardı. Bu hesaplamalar güvenilir değildi. Örneğin, numunelerin oluştuğunda sadece uranyum içerdiğini ve kurşun olmadığını varsaydı.

Daha önemli araştırmalar 1913'te yayınlandı. Elementlerin genellikle farklı kitlelere veya "izotoplara" sahip birden fazla varyantta mevcut olduğunu gösterdi. 1930'larda izotopların "nötron" olarak bilinen farklı sayıda nötr parçacık içeren çekirdeğe sahip olduğu gösterilecektir. Aynı yıl radyoaktif bozunma kurallarını belirleyen ve bozunma serilerinin daha kesin tanımlanmasını sağlayan başka araştırmalarda yayınlandı.

Birçok jeolog bu yeni keşiflerin radyometrik tarihlendirmeyi değersiz olduğu kadar karmaşık hale getirdiğini düşünüyordu. Holmes tekniklerini geliştirmek için bir aracın olduğunu biliyordu ve Birinci Dünya Savaşı'ndan önce ve sonra bunu yayınlayarak araştırmasına devam etti. Çalışmaları 1920'lere kadar genel olarak göz ardı edildi, ancak 1917'de Yale'de bir jeoloji profesörü Joseph Barrell, Holmes'un radyometrik tarihleme bulgularına uyduğu zaman anlaşıldığı gibi jeolojik tarihi yeniden çizdi. Barrell'in araştırması, tabaka katmanlarının hepsinin aynı oranda ortaya konmadığını 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 vardığında 1921'de ödeme yapmaya başladılar. Holmes, 1927'de 1.6 ile 3.0 milyar yıl aralığında sunduğu Jeolojik Fikirlere Giriş, Dünya Çağı'nı yayınladı. Bunu takiben radyometrik tarihlendirmeyi benimsemek için büyük bir itici güç gelmedi ve jeolojik çevreye rağmen zorluklara inatla direndi. Fizikçilerin kendi alanlarına girme girişimlerini hiç umursamadılar ve şimdiye kadar olduğu gibi onları görmezden geldiler. Artan kanıt ağırlığı, 1931'de ABD Ulusal Bilimler Akademisi Ulusal Araştırma Konseyi'nin, araştırılacak bir komite atayarak Dünya'nın yaşı sorununu çözmeye karar verdiği 1941'de dengeyi sağladı. Holmes, yeryüzünde radyometrik tarihleme teknikleri konusunda eğitim almış birkaç kişiden biri olan bir komite üyesiydi ve aslında nihai raporun çoğunu o yazdı.

Modern radyometrik tarihleme

Radyometrik tarihleme, bilim adamlarının jeolojik zaman çizelgelerinde çıkmalarının baskın yolu olmaya devam etmektedir. Radyoaktif tarihlendirme teknikleri, 1960'lardan beri sürekli olarak test edilmiş ve önemli düzenlemeler yapılmıştır. Bugüne kadar çok çeşitli malzemeler üzerinde çalışan kırk tane farklı tarihleme tekniği kullanılmıştır. Bu farklı teknikler kullanılarak aynı numune için tarihler materyalin yaşı ile çok yakındır.

Olası kontaminasyon sorunları var, ancak dikkatli bir araştırma ile incelenip ele alındı, bu da kontaminasyon olasılığını sınırlamak için numune hazırlama prosedürlerinin en aza indirilmesine yol açtı.

Meteorlar neden kullanıldı

Bugünün kabul edilen yaşına çok yakın 4.55 ± 0.07 milyar yıllık bir yaş 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 eşzamanlama diyagramı.

Alıntılanan Dünya yaşı, kısmen, birkaç önemli nedenden ötürü Canyon Diablo göktaşı'ndan türetilmiştir ve onlarca yıllık araştırmalar üzerine inşa edilmiş modern bir kozmokimya anlayışı üzerine inşa edilmiştir.

Dünya'dan gelen çoğu jeolojik numune, güneş bulutsusundan Dünya'nın oluşumunun doğrudan bir tarihini veremez, çünkü Dünya çekirdek, manto ve kabukta farklılaşmaya uğramıştır ve bu, bu numunenin uzun bir karıştırma ve karıştırma geçmişine maruz kalmıştır. Rezervuarların plaka tektoniği, ayrışma ve hidrotermal dolaşım ile karıştırılması uzun bir geçmişe sahiptir.

Tüm bu işlemler izotopik tarihleme mekanizmalarını olumsuz etkileyebilir, çünkü numunenin her zaman kapalı bir sistem olarak kaldığı varsayılamaz, bununla birlikte nötron ve proton sayısı ile karakterize edilen bir atom türü veya bir ara nüklid, numuneden kısmen çıkarılmış olabilir ve bu da ortaya çıkan izotopik tarihi çarpıtır. Bu etkiyi hafifletmek için, bir eşzamanlılık sağlamak için aynı örnekteki birkaç minerale çıkmak normaldir. Alternatif olarak, tarihi kontrol etmek için bir örnek üzerinde birden fazla sistem kullanılabilir.

Ayrıca bazı göktaşlarının, biriken güneş diskinin oluştuğu ilkel materyali temsil ettiği düşünülmektedir. Bazıları, güneş diskinden ve gezegenlerden oluştuktan hemen sonra kapalı sistemler (bazı izotopik sistemler için) gibi davrandılar. Bugüne kadar, bu varsayımlar bilimsel gözlem ve tekrarlanan izotopik tarihlerle desteklenmektedir ve kesinlikle karasal bir kayanın orijinal kompozisyonunu koruduğundan daha güçlü bir hipotezdir.

Bununla birlikte, antik Archaean galena cevherleri, Dünya'nın oluşumunu tarihlendirmek için kullanılmıştır, çünkü bunlar gezegendeki en erken oluşmuş sadece kurşun-tek mineralleri temsil eder ve gezegendeki en erken homojen kurşun kurşun izotop sistemlerini kaydeder. Bunlar, hatalarının % 1'i kadar küçük bir hassasiyetle 4.54 milyar yıllık yaş tarihleri getirmiştir.

Eşzamanlı tarihleme yapılan çeşitli göktaşları için istatistikler aşağıdaki gibidir:

1. St. Severin (sıradan kondrit)

1. Pb-Pb eşzamanlı 4.543 ± 0.019 milyar yıl

2. Sm-Nd eşzamanlı 4.55 ± 0.33 milyar yıl

3. Rb-Sr izometrik 4.51 ± 0.15 milyar yıl

4. Re- Os izometrik 4.68 ± 0.15 milyar yıl

2. Juvinas (bazaltik akondrit)

1. Pb-PB eşzamanlı 4.556 ± 0.012 milyar yıl

2. Pb-PB eşzamanlı 4.540 ± 0.001 milyar yıl

3. Sm-Nd eşzamanlı 4.56 ± 0.08 milyar yıl

4. Rb-Sr izometrik 4.50 ± 0.07 milyar yıl

3. Allende (karbonlu kondrit)

1. Pb-PB eşzamanlı 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'da Canyon Diablo meteoritinin bulunduğu yer.

Kanyon Diablo göktaşı, sülfit mineralleri (özellikle troilite, FeS), metalik nikel-demir alaşımları ve silikat mineralleri içeren özellikle nadir bir göktaşı türünün hem büyük hem de nadir görülen bir meteor türünü temsil ettiği için kullanıldı.Bu önemlidir, çünkü üç mineral fazın varlığı, ebeveyn ve kız nüklidleri arasındaki konsantrasyonlarda büyük bir ayrılma sağlayan örnekler kullanarak izotopik tarihlerin araştırılmasına izin verir. Bu özellikle uranyum ve kurşun için geçerlidir.Kurşun kuvvetli bir şekilde kalkofiliktir ve sülfürde silikattan ve uranyumdan çok daha yüksek bir konsantrasyonda bulunur. Göktaşı oluşumu sırasında ebeveyn ve kız nüklidlerindeki bu ayrışma nedeniyle güneş diskinin ve dolayısıyla gezegenlerin oluşumundan çok daha kesin bir tarihe izin verdi.

Kanyon Diablo demir göktaşı parçası.

Canyon Diablo meteoritinden belirlenen yaş, hem karasal örneklerden hem de diğer meteorlardan başka yüzlerce yaş tayini ile doğrulanmıştır. Bununla birlikte, göktaşı örnekleri 4.53'ten 4.58 milyar yıl önce bir yayılma göstermektedir. Bu, güneş bulutsusunun oluşum süresi ve Güneş'i ve gezegenleri oluşturmak için güneş diskine çökmesi olarak yorumlanır. Bu 50 milyon yıllık zaman, gezegenlerin orijinal güneş tozu ve meteoritlerden atılmasına izin verir.

Plaka tektoniği geçirmemiş ve atmosferi olmayan başka bir dünya dışı beden olan Ay, Apollo'nun görevlerinde yer alan örneklerden oldukça kesin yaş tarihleri vermektedir.Ay'dan dönen kayalar maksimum 4.51 milyar yaşındadır. Dünyaya inen Mars meteorları da kurşun kurşun tarihlemesi ile yaklaşık 4,5 milyar yıllık tarihlere tarihlenmektedir. Ay örnekleri, ayrışma, plaka tektoniği veya organizmalar tarafından taşınan malzeme ile rahatsız edilmedikleri için, kozmik ışın izlerinin doğrudan elektron mikroskobu incelemesiyle tarihlendirilmesini sağlayabilir. Yüksek enerjili kozmik ışın parçacığı etkilerinden kaynaklanan çıkıkların birikmesi, izotopik tarihlerin bir başka teyidini sağlar.Kozmik ışın buluşması sadece eriymemiş malzeme üzerinde kullanışlıdır, çünkü erime malzemenin kristal yapısını siler ve parçacıkların bıraktığı izleri siler.

Toplamda, hem en eski karasal kurşun rezervuarlarının hem de Güneş Sistemi içindeki bugüne kadar bulunan diğer tüm rezervuarların yaş tarihlerinin uyumu, Dünya'nın ve Güneş Sisteminin geri kalanının yaklaşık 4.53 ila 4.58 milyar yıl önce oluştuğunu desteklemek için kullanılır.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ "Age of the Earth". U.S. Geological Survey. 1997. 7 Kasım 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 10 Ocak 2006. 
  2. ^ Dalrymple, G. Brent (2001). "The age of the Earth in the twentieth century: a problem (mostly) solved". Special Publications, Geological Society of London. 190 (1). ss. 205-221. doi:10.1144/GSL.SP.2001.190.01.14. 
  3. ^ "Bilim Dünya Çağını Nasıl Anladı?". Bilim Dünya Çağını Nasıl Anladı?. SCİENTİFİC AMERİCAN. 12 Mayıs 2020. 2 Mart 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 12 Mayıs 2020. 
  4. ^ ""Dünya üzerinde kıtasal kabuk ve okyanusların varlığı için zararlı zirkonlardan kanıtlar". Wilde, SA; Valley, JW; Peck, WH; Graham CM. 21 Şubat 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  5. ^ ""Radyoaktif elementlerin nihai parçalanma ürünlerinde. Bölüm II. Uranyumun parçalanma ürünlerinde"". Boltwood, BB (1907). Amerikan Bilim Dergisi . 23 (134): 77-88. 22 Mayıs 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  6. ^ "Jeolojinin Elemanları ya da Jeolojik Anıtlar Tarafından gösterildiği üzere Dünya'nın ve Yerleşiklerinin Kadim Değişiklikleri". Lyell, Charles, Efendim ( 1866). (Altıncı Baskı). New York: D. Appleton ve şirket. 15 Mayıs 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  7. ^ Geçmişi Ortaya Çıkarmak. Stiebing, William H. (1994). Oxford University Press ABD. ISBN 978-0-19-508921-9. 
  8. ^ Brookfield, Michael E. (2004). Stratigrafinin İlkeleri. Blackwell Publishing. s. 116. ISBN 978-1-4051-1164-5. 
  9. ^ İngiltere, P .; Molnar, P .; Righter, F. (Ocak 2007). "John Perry'nin Kelvin'in Dünya için yaşını ihmal ettiği eleştirisi: Jeodinamikte kaçırılmış bir fırsat". GSA Bugün . 17 (1): 4-9.
  10. ^ "Arşivlenmiş kopya". 8 Mayıs 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 12 Mayıs 2020. 
  11. ^ "Oliver Heaviside, Kesirli Operatörler ve Dünya Yaşı". Paul J. Nahin (1985). IEEE Eğitim İşlemleri E-28 (2): 94–104, IEEE Explore'den bağlantı. 14 Şubat 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  12. ^ Dalrymple (1994) s. 14, 43
  13. ^ Nichols, Gary (2009). "21.2 Radiometric Dating". Sedimentology and Stratigraphy. John Wiley & Sons. pp. 325–327. ISBN 978-1405193795.
  14. ^ England, Philip C.; Molnar, Peter; Richter, Frank M. (2007). "Kelvin, Perry and the Age of the Earth" (PDF). American Scientist. 95 (4): 342–349. CiteSeerX 10.1.1.579.1433. doi:10.1511/2007.66.3755. Archived (PDF) from the original on 2010-07-02.
  15. ^ England, P.; Molnar, P.; Righter, F. (January 2007). "John Perry's neglected critique of Kelvin's age for the Earth: A missed opportunity in geodynamics". GSA Today. 17 (1): 4–9. doi:10.1130/GSAT01701A.1.
  16. ^ Reprinted by BookSurge Publishing (2004) ISBN 1-4021-3577-7.
  17. ^  Reprinted by Juniper Grove (2007) ISBN 978-1-60355-054-3.
  18. ^ Eve, Arthur Stewart (1939). Rutherford: Being the life and letters of the Rt. Hon. Lord Rutherford, O. M.. Cambridge: Cambridge University Press.
  19. ^ Boltwood, B. B. (1907). "On the ultimate disintegration products of the radio-active elements. Part II. The disintegration products of uranium". American Journal of Science. 23 (134): 77–88. doi:10.2475/ajs.s4-23.134.78
  20. ^ Dalrymple (1994) s. 74
  21. ^ The Age of the Earth Debate Badash, L Scientific American 1989 esp p95 Archived 2016-11-05 at the Wayback Machine
  22. ^ Dalrymple (1994) pp. 77–78
  23. ^ Patterson, Claire (1956). "Age of meteorites and the earth" (PDF). Geochimica et Cosmochimica Acta. 10 (4): 230–237. Bibcode:1956GeCoA..10..230P. doi:10.1016/0016-7037(56)90036-9. Archived (PDF) from the original on 2010-06-21. Retrieved 2009-07-07.
  24. ^ Carlson, R. W.; Tera, F. (December 1–3, 1998). "Lead-Lead Constraints on the Timescale of Early Planetary Differentiation" (PDF). Conference Proceedings, Origin of the Earth and Moon. Houston, Texas: Lunar and Planetary Institute. p. 6. Archived (PDF) from the original on 16 December 2008. Retrieved 2008-12-22.
  25. ^ Dalrymple (1994) pp. 310–341
  26. ^ Dalrymple, Brent G. (2004). Ancient Earth, Ancient Skies: The Age of the Earth and Its Cosmic Surroundings. Stanford University Press. pp. 147, 169. ISBN 978-0-8047-4933-6.
  27. ^ Terada, K.; Sano, Y. (May 20–24, 2001). "In-situ ion microprobe U-Pb dating of phosphates in H-chondrites" (PDF). Proceedings, Eleventh Annual V. M. Goldschmidt Conference. Hot Springs, Virginia: Lunar and Planetary Institute. Bibcode:2001eag..conf.3306T. Archived (PDF) from the original on 16 December 2008. Retrieved 2008-12-22.

Konuyla ilgili yayınlar

  • Dalrymple, G. Brent (1994-02-01). The Age of the Earth. Stanford University Press. ISBN 978-0-8047-2331-2.
  • Baadsgaard, H .; Lerbekmo, JF; Wijbrans, JR, 1993. Güneybatı Saskatchewan'ın (Campanian-Maastrichtian sahne sınırı?) Baculites reesidei Bölgesi'nin yakınındaki bir bentonit için multimethod radyometrik yaş. Kanada Yer Bilimleri Dergisi, s.30, s. 769-775.
  • Baadsgaard, H. ve Lerbekmo, JF, 1988. Alberta, Saskatchewan ve Montana'dan K-Ar, Rb-Sr ve U-Pb yaşlarına dayanan Kretase-Üçüncül sınır için radyometrik bir yaş. Kanada Yer Bilimleri Dergisi, v.25, s. 1088-1097.
  • Eberth, DA ve Braman, D., 1990. Saskatchewan'ın batısındaki Muddy Gölü yakınlarında Judith Nehri Formasyonunun (Campanian) stratigrafisi, sedimantolojisi ve omurgalı paleontolojisi. Kanada Petrol Jeolojisi Bülteni, v.38, no.4, s. 387-406.
  • Goodwin, MB ve Deino, AL, 1989. Judith River Oluşumu'ndan (Üst Kretase) ilk radyometrik yaş, Hill County, Montana. 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, MP. ve Hardenbol, J. (ed.), Jeokronoloji, Zaman Ölçekleri ve Global Stratigrafik Korelasyon. 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. Jeolojik Zaman Ölçeği: 1982 baskısı. Cambridge Üniversitesi Yayınları: Cambridge, 131p.
  • Harland, WB; Armstrong, RL; Cox, AV; Craig, LE; Smith, AG; Smith, DG, 1990. Jeolojik Zaman Ölçeği, 1989 baskısı. Cambridge Üniversitesi Yayınları: Cambridge, s. 1-263. ISBN 0-521-38765-513 Mayıs 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  • Harper, CW, Jr., 1980. Paleontolojide göreceli yaş çıkarımı. Lethaia, s.13, s. 239-248.
  • Obradovich, JD, 1993. Kretase zaman ölçeği. IN: Caldwell, WGE ve Kauffman, EG (ed.). Batı İç Havzasının Gelişimi. Kanada Jeoloji Birliği, Özel Makale 39, s. 379-396.
  • Palmer, Allison R. (derleyici), 1983. Kuzey Amerika Jeolojisinin On Yılı 1983 Jeolojik Zaman Ölçeği. Jeoloji, s.11, s. 503-504. 12 Eylül 2004.
  • Powell, James Lawrence, 2001, Terra Firma'ın Gizemleri: Dünyanın Yaşı ve Evrimi, Simon ve Schuster, ISBN 0-684-87282-X13 Mayıs 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

Dış bağlantılar

(1994-02-01). Dünya Çağı. Stanford Üniversitesi Yayınları

Enciclo
Wikious
Sapientia
Scientia
Boobota
Anandapedia
Sagapedia
Wikithot