GeoExplorer

Czy meteoryty stworzyły Ziemię? (2)

przez , Lis.10, 2014, w Galimatias

impakt„Biblia vs Nauka”
Idea teologa Jamesa Usshera, który wyliczył na podstawie zapisu biblijnego, że Ziemia została stworzona w roku 4004 p.n.e., panowała niepodzielnie do XIX w. Ale tak naprawdę to nawet dzisiaj są tacy, którzy ignorują przytłaczające dowody naukowe i twierdzą, że biblijne legendy przekazują prawdziwą opowieść o powstaniu i historii Ziemi.
Ziemia liczy miliardy lat. Jest to pogląd obecny. Przyjmowany obecnie wiek Ziemi, równy 4,5 miliarda lat, został ustalony dopiero w połowie lat pięćdziesiątych. Precyzyjne jego określenie jest problemem bardzo skomplikowanym technicznie, lecz zasadniczo opiera się na tym, że naturalnie występujące izotopy promieniotwórcze ulegają rozpadowi ze stałą prędkością.

Izotopy
Jeżeli znane jest dobrze tempo rozpadu, można zmierzyć, ile produktu rozpadu nagromadziło się w próbce w danym czasie i w dość prosty sposób określić wiek. Warto tutaj zaznaczyć, że istnieje kilka izotopów występujących w zwykłych skałach, które mogą posłużyć do datowania. Izotopy danego pierwiastka mają te same właściwości chemiczne, lecz nieco różną budowę jądra. Nie wszystkie izotopy są promieniotwórcze, czyli nie wszystkie się rozpadają, tworząc nowe izotopy innego pierwiastka. Dwa najlepiej znane pierwiastki mające promieniotwórcze izotopy to: tor i uran. W czasie rozpadu promieniotwórczego przekształcają się one w izotopy ołowiu. Tak więc część ołowiu występującego na Ziemi, a tak naprawdę w całym Układzie Słonecznym, nie istniała w momencie powstania Ziemi, lecz została stworzona w czasie geologicznym w procesie stopniowego rozpadu toru i uranu.
Ponieważ każdy z izotopów toru i uranu przechodzi w ołów w innym tempie, próbki zawierające owe pierwiastki mają wbudowane niezależne „zegary” geologiczne, którymi można się posłużyć do określenia ich wieku. Oznacza to również, że dokładna mieszanka izotopów ołowiu w konkretnym materiale jest zwykle inna niż w pozostałych i zależy od jego wieku oraz ilości toru i uranu w nim zawartych.Meteoryty
W latach 50-tych XX w. Clair Patterson z California Institute of Technology w Pasadenie odkrył, że zarówno meteoryty, jak i próbki pochodzące z Ziemi charakteryzuje taka sama zawartość izotopów ołowiu. Używając specjalnie dobranych próbek, aby reprezentowały tak ściśle, jak to tylko możliwe, przeciętne ilości izotopów ołowiu na Ziemi, wraz z serią próbek chondrytowej grupy meteorytów, Patterson odkrył systematyczne zależności wskazujące na to, że wszystkie ciała – Ziemia i różne chondryty – musiały powstać ze wspólnej pierwotnej materii 4,5 – 4,6 miliarda lat temu.

Wiek Ziemi
Odkrycie Pattersona było niezwykle ważne dla geologii. Nie tylko pozwoliło ustalić wiarygodny wiek Ziemi, lecz również powiązać narodziny naszej planety z powstaniem innych materiałów Układu Słonecznego. Jeden z pierwszych badaczy, XVIII-wieczny arystokrata i znakomity geolog James Hutton powiedział, że nie znajduje „śladów początków ani zapowiedzi końca”. Badania Pattersona ustaliły jednak w sposób zdecydowany, kiedy nastąpił początek. I choć od lat 50-tych XX w. w dziedzinie badań izotopów promieniotwórczych odnotowano ogromny postęp techniczny, podstawowe wnioski Pattersona pozostają niepodważone.
Liczbę 4,5 miliarda lat bardzo łatwo wypowiedzieć. Ludzie, studenci i profesorowie oswoili się z nią, lecz jest to liczba ogromna, o wiele za duża, aby ja pojąć z perspektywy dostępnej człowiekowi. Zapisana z zerami daje nieco lepsze wyobrażenie o wieku Ziemi: 4 500 000 000 lat. Cztery i pół miliarda monet jednogroszowych utworzyłoby stos wysoki na około 6,5 tysiąca km – to nieco więcej niż odległość z powierzchni Ziemi do jej centrum.

Archaik i cyrkony
Pierwszą dużą jednostką czasu geologicznego jest archaik, trwający od momentu powstania Ziemi a kończący się 2,5 miliarda lat temu, czyli obejmujący w przybliżeniu 44% historii naszej planety. Choć wiemy już, kiedy powstała Ziemia, to nie znamy zapisu skalnego prawie 600 milionów lat od powstania naszej planety. Jak dotąd najstarsze próbki skał znalezione na Ziemi pochodzą z Terytoriów Północno-Zachodnich w Kanadzie. Ich wiek został określony na podstawie analizy zawartych w nich izotopów ołowiu na nieco powyżej 3,9 miliarda lat. Skały te uległy silnemu metamorfizmowi, tak że trudno jest powiedzieć cokolwiek o ich pochodzeniu. Nie różnią się jednak zdecydowanie od wielu typowych skał kontynentalnych młodszego wieku. Wiemy więc dzieki nim, że 3,9 mld lat temu istniały co najmniej pewne fragmenty skorupy kontynentalnej. To kiedy powstały pierwsze kontynenty od dawna intryguje naukowców. Nie ulega wątpliwości, że skorupa kontynentalna powiększała się i zmieniała w czasie geologicznym. Prawdopodobnie nawet przed powstaniem skał liczących 3,9 mld lat istniały jakieś małe kontynenty.
Wskazówki prowadzące do takiego wniosku są rzadkie, słabe i prawie trudne do odkrycia, lecz gdzie należy ich szukać? Używając teraźniejszości jako okna w przeszłość. Wiadomo, że produkty erozji gromadzą się na krawędziach kontynentów i nie ma żadnego powodu aby podejrzewać, że w przeszłości było inaczej. Nawet te najwcześniejsze kontynenty musiały mieć plażę. Istnieje więc pewna szansa, że jeżeli niektóre z owych bardzo starych osadów się zachowały, to mogą zawierać ziarna mineralne wyerodowane z jeszcze starszych kontynentów. Jedna z grup geologów natrafiła na właściwe źródło w piaskowcach sprzed 3,6 mld lat w zachodniej Australii. Niektóre z ziaren w owych skałach są znacznie starsze niż sam piaskowiec i wyraźnie przeszły wiele cykli erozji, osadzania, lityfikacji, wypiętrzania i ponownej erozji. William Compston i jego koledzy z Narodowego Uniwersytetu Australijskiego w Canberze stwierdzili, że niektóre ziarna odpornego na wietrzenie minerału – cyrkonu – z tych starych piaskowców liczą sobie od 4,1 – 4,3 miliarda lat.

tekst: Piotr Gall

:, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

Leave a Reply

Szukasz czegoś?

Użyj poniższego formularza:

Nadal nie znalazłeś tego, czego szukasz? Zostaw komentarz w notce, lub skontaktuj się z nami a zajmiemy się tym.

Blogroll

Kilka bardzo polecanych stron...