Сколько лет Земле — методы оценки и этапы развития 🔵

Возраст планеты Земля настолько велик, что этот факт с трудом укладывается в голове. Простой пример: предположим, что Земле один год. В таком случае существование человечества занимало бы на этой шкале чуть меньше пяти часов.

Содержание

Определение возраста планеты

Люди издавна пытались определить сколько лет нашей планете. Архиепископ А. Д. Ашер в 17 веке определил по Священному писанию точку отсчета сотворения мира — 4004 г. до нашей эры. Такие данные можно обнаружить в Библии более старинных выпусков.

На сегодняшний день нам известно, что Ашер очень сильно заблуждался. Признанный современными учеными земной возраст: 4 млрд 600 млн лет. Земля и планеты Солнечной системы (включая само Солнце) практически ровесники.

Датчанин Н. Стено, ближе к концу 17 в. обнаружил, что верхние слои осадочных пород, которые накапливаются под водой, имеют более молодой возраст, нежели нижние. Данное открытие оказало ученым 19 века помощь в разработке приблизительной хронологии пород. Это стало стимулом к определению структуры возраста Земли. Данная наука называется геохронология.

Современная геохронология

Но только в начале 20 века ученые установили, что можно применять в качестве своеобразных часов для фиксации обширных временных периодов некоторые элементы, обладающие радиоактивностью. С течением времени атомы данных элементов разлагаются, при этом образуются иные элементы. Примером может служить уран: по прошествии очень долгого периода он преобразуется в радиоактивный свинец.

Радиоактивными являются 9 тяжелых элементов, которые встречаются в природе. У ученых получилось найти «часы», однако механизма определения времени пока не было. Но II Мировая война «помогла» изобрести масс-спектрометр — прибор, который разделял атомы по их электрозарядам и массам. С помощью этого стало возможным устанавливать мельчайшие количества радиоактивных составляющих в различных породах.

Деление на геологические периоды

Учеными установлено, что примерно 570 млн лет назад на планете Земля активно начала развиваться жизнь. Примерно 400 млн л. тому назад было уже достаточно кислорода в земной атмосфере для развития на суше растительности. Через 50 миллионов лет стартовала эволюция наземных животных.

Благодаря исследованиям геологов, история последних 570 млн лет поделена для удобства на периоды:

Основные этапы развития жизни на земле

Докембрий — 4 млрд 600 млн лет назад. Формирование земной коры, а также морей, суши, бурная вулканическая деятельность. Следы жизни попадаются нечасто. Из этих древних пород сформированы все континентальные щиты;
Кембрий — 590 млн лет назад. Отличается появлением большого числа ископаемых живых организмов. Расцвет морской флоры и фауны;
Ордовик — 500 млн лет назад. Мягкий климат, наслоение осадочных пород, наличие рифообразующих водорослей, кораллов;
Силур — 440 млн лет назад. Развитие рыбообразных (бесчелюстных), примитивных беспозвоночных, наземных растений;
Девон — 408 млн лет назад. Расселение семенных растений. Развитие амфибий, достижение пика образования гор;
Карбон — 360 млн лет назад. Формирование каменноугольных бассейнов, продолжение образования горных хребтов. Зарождение рептилий и насекомых;
Пермь — 286 млн лет назад. Закат некоторых морских видов живых организмов, развитие новых видов наземной флоры, например хвойных пород. Продолжается процесс эволюции современных насекомых;
Триас — 248 млн лет назад. Пангея раскалывается на отдельные материки. Появляются динозавры и огромные рептилии, ведущие водный образ жизни. Впервые замечены млекопитающие;
Юра — 213 млн лет назад. Возникает Атлантический океан в связи со значительной вулканической активностью. Явно отслеживаются первые цветковые растения. Господство на суше захватили динозавры, воздух контролирую примитивные виды птиц и крылатые рептилии;
Мел — 144 млн лет назад. Известен отложением мела, что связано с сильнейшим разрастанием морей. Господство динозавров продолжается;
Третичный период — 65 млн лет назад. Вымирание динозавров. Происходит резкое распространение млекопитающих. Появление травянистых растений связано с понижением общей температуры. Суша значительно поднимается над уровнем моря.

Четвертичный период — 2000000 лет назад по наше время. 4 оледенения планеты перемежались с потеплением. Господство млекопитающих на суше. Становление homo sapiens.

Цирконы и предел точности датирования

Как геологи вычисляют возраст с точностью до 1%? Ключ кроется в кристаллах циркона — сверхпрочных минералах, способных пережить даже плавление мантии в горниле ранней планеты. Внутри такой «капсулы времени» изотопы урана и свинца заперты миллиарды лет, что позволяет проводить прецизионное изохронное датирование.

Самые древние образцы циркона обнаружены в массиве Джек-Хиллз в Австралии. Их возраст превышает 4,4 миллиарда лет. Это открытие доказывает: твердая земная кора и, вероятно, первые водоемы появились гораздо раньше, чем предполагали сторонники теории «раскаленного шара».

Метеориты: космические эталоны времени

Почему ученые доверяют камням из космоса больше, чем земным породам? Постоянная рециркуляция литосферы и агрессивная эрозия практически стерли следы первичного вещества нашей планеты. Для калибровки «геологических часов» исследователи обращаются к хондритам — первозданному строительному мусору Солнечной системы, не подвергавшемуся плавлению.

Свинец-свинцовый метод на основе фрагментов метеорита Каньон-Дьябло;
Самарий-неодимовый анализ древнейших лунных образцов;
Лютеций-гафниевое датирование силикатных фракций в метеоритах.

Погрешности и концепция глубокого времени

Принятая сегодня цифра в 4,54 миллиарда лет имеет окно неопределенности около 50 миллионов лет в обе стороны. Кажется, что это огромный срок? В масштабах планетарной истории такая дельта составляет менее 1% погрешности, что для геохронологии считается ювелирной точностью. Смогут ли новые масс-спектрометры сузить этот интервал еще сильнее?

Осознание возраста Земли радикально меняет восприятие реальности. Мы существуем в кратчайшем миге сложнейшего процесса, где целые океаны успевают родиться и исчезнуть. Человечество — лишь мимолетный эпилог в многотомном труде, который Земля пишет уже почти пять миллиардов лет.