Древние представления о возрасте Земли
Люди с древности задумывались о том, как был создан окружающий мир, сколько лет планете Земля, каков возраст звезд.
Так, вавилонские астрологи, гадавшие по небесным светилам, считали, что мир был создан более двух миллионов лет назад. В библии говорилось, что с момента сотворения мира прошло 6 тыс. лет.
Возраст Земли занимал умы ученых несколько тысячелетий. С развитием науки на смену древним легендам и предположениям астрологов стали приходить научные методы определения возраста нашей планеты.
Первым, кто предпринял попытку вычислить возраст Земли, был французский дипломат XVIII века Бенуа де Майе. Ему удалось получить некие геологические данные, на основании которых он установил, что планета Земля образовалась примерно 2,4 млрд лет назад.
В 1862 году британский физик Уильям Томсон произвел расчеты, согласно которым возраст Земли составлял от 24 до 400 млн лет. Он предположил, что вначале Земля представляла собой расплавленный каменный шар, и определил количество времени, которое требуется шару, чтобы остыть до его нынешней температуры.
Затем ученые стали использовать геологические методы. Геологи стали подсчитывать, сколько времени потребовалось Земле для образования огромных толщей осадочных пород.
Оказалось, что ежегодно реки выносят с континентов около 10 млн тонн вещества. Таким образом, материки каждые 25 тыс. лет теряют слой земли, толщина которого в среднем составляла один метр.
В процессе изучения осадков на земле и в океане, ледников и воды ученые пришли к выводу, что Земле не 40 млн лет. В 1899 году английский геофизик Джоли вычислил, что возраст Земли составляет 300 млн лет. Однако он в своих вычислениях не учитывал, что периоды осадков сменяли извержения вулканов, землетрясения, поэтому накопившиеся осадки расплавлялись и размывались.
Таким образом, ученые снова начали искать «часы», с помощью которых можно было бы определить возраст Земли.
Как устроены «гелевые часы»
К решению проблемы определения возраста Земли подключились физики и химики. Им удалось найти те самые «часы». Ими оказался разрушающийся атом радиоактивных элементов.
В природе процесс разрушения атомов урана, радия и других элементов идет с постоянной скоростью. На него не влияют ни высокие, ни низкие температуры, ни высокое давление. Таким образом, скорость распада тяжелых элементов сохраняется неизменной в течение миллионов и миллиардов лет.
В окружающем мире везде идет процесс распада атомов урана, радия, и одновременно образуются определенные количества атомов газа и гелия и устойчивых атомов свинца. Именно гелий и свинец позволили создать вечные «часы», с помощью которых удалось определить возраст Земли.
По подсчетам ученых, 1000 граммов металла урана через 100 млн лет могут дать 13 граммов свинца и два грамма гелия.
Через два миллиарда лет количество свинца достигнет 225 граммов, то есть четверть урана перейдет в свинец, а атомов летучего гелия при этом накопится 35 граммов; спустя 4 млрд лет свинца накопится почти 400 граммов, а количество гелия достигнет 60 граммов, при этом первичного урана останется лишь половина – 500 граммов.
Геологические часы показали, что возраст Земли, скорее всего, составляет примерно 5 млрд лет. Именно столько лет прошло с момента образования солнечной системы и нашей планеты.
Также было установлено, что твердая земная кора, формирование которой - второй важнейший этап в истории Земли, – появилась более двух миллиардов лет назад. С момента зарождения жизни прошло не менее одного миллиарда лет. Люди появились 800 тыс. лет назад.
Исследователям еще предстоит выверить свои замечательные часы, но в любом случае одна из древнейших загадок решена.
Коралл – природный календарь
Заглянуть в далекое прошлое нашей планеты может помочь коралл, который является своего рода природным календарем.
Ввиду того, что рост кораллов – это очень медленный процесс, прежде считалось, что существование коралловых рифов подтверждает тот факт, что нашей планете несколько миллионов лет. Но в 1992 году это утверждение было опровергнуто.
Морские биологи обнаружили, что кораллы содержат годичные кольца, напоминающие кольца деревьев. Исследователи Австралийского Института изучения моря установили связь между скоростью роста кораллов и сезонным стоком пресной воды или затоплениями близлежащих земель.
Ученые выяснили, что колонии кораллов понадобилась 118 лет, чтобы вырасти на 1,8 м.
Таким образом, был получен новый метод определения возраста кораллов, составляющих австралийский барьерный коралловый риф. Оказалось, что его возраст составляет 3700 лет, а не миллионы, как считалось ранее.
