Vârsta Pământului | estimată la puțin peste 4,5 miliarde de ani

Știința timpurie

Primele date despre Pământ au fost elaborate de grecii antici. Eratostene (276 î.Hr.-194 î.Hr.) a făcut o estimare bună a dimensiunii Pământului, folosind trigonometria.

Prima estimare a vârstei Pământului bazată pe dovezi a fost realizată de Benoît de Maillet (1656-1738), diplomat, filozof și naturalist francez. El credea că Pământul trebuie să se fi dezvoltat prin forțe naturale lente. El a studiat geologia pe teren. El a putut vedea semne de eroziune pe uscat și sedimentare în mare. Și-a ascuns ideile sub pretextul unei discuții cu un filozof indian, pentru a evita conflictul cu Biserica Catolică. Lucrarea sa a rămas în manuscris până după moartea sa, când a fost publicată după ce editorul său a făcut modificări care au afectat-o. Acum există o ediție modernă mai bună, bazată pe manuscrise. de Maillet a estimat că Pământul este mai vechi de două miliarde de ani. De asemenea, a recunoscut adevărata natură a fosilelor și a avut idei timpurii despre evoluție.

secolul al XIX-lea

În ultimul sfert al secolului al XIX-lea a existat o dezbatere de lungă durată privind vârsta Pământului. În Principiile geologiei (1830-1833), Charles Lyell a arătat că Pământul s-a schimbat lent și că ceea ce vedem este rezultatul unor schimbări treptate. Acest uniformitarianism însemna în mod clar că Pământul era vechi, deși Lyell nu a încercat să afle cât de vechi.

Prietenul său mai tânăr, Charles Darwin, credea și el acest lucru. Darwin a văzut că, dacă evoluția ar fi avut loc, ar fi avut nevoie de mult timp. De asemenea, între fosilele timpurii din stratele cambriene și actuala suprafață terestră se află o cantitate uriașă de rocă sedimentară. Darwin și Lyell au fost de acord că ar fi fost nevoie de foarte mult timp pentru ca atât de multă rocă să se depună.

În prima ediție a lucrării "Despre originea speciilor" (1859), Darwin a estimat că eroziunea Wealdului din Sussex trebuie să fi durat 300 de milioane de ani.^p314 Atât el, cât și Lyell au fost surprinși când fizicianul William Thomson (Lord Kelvin) a afirmat că Pământul nu poate fi atât de vechi pe cât credeau ei. El a făcut calculul pe baza timpului necesar pentru ca Pământul să se răcească până la temperatura actuală, având în vedere un punct de plecare de 2.000^o C. Rezultatul lui Kelvin se baza pe ideea că gradientul geotermal din apropierea suprafeței reflectă răcirea prin conducție a Pământului solid.

El a făcut acest calcul de mai multe ori, făcând diverse presupuneri. În 1862, estimarea sa era cuprinsă între 20 și 400 de milioane de ani, dar în 1866 a redus estimarea de top la 100 de milioane de ani și i-a atacat pe Darwin și Lyle pentru că nu au luat în considerare calculele sale. Știm că Darwin era neliniștit și îngrijorat de faptul că această perioadă nu ar fi fost suficient de lungă pentru a permite evoluția. Thomas Henry Huxley a remarcat că calculele lui Kelvin erau bune, dar ipotezele sale erau greșite. În 1897, Kelvin a făcut calculele pentru ultima oară și a ajuns la 20-40 de milioane de ani. Desigur, acest interval de timp nu ar fi suficient de lung pentru a permite evoluția. Oliver Heaviside, de asemenea, nu a fost de acord și a propus un model geotermal alternativ. Atât Kelvin, cât și Heaviside s-au dovedit în cele din urmă a fi în eroare.

Mantaua vâscoasă

Chiar la sfârșitul secolului al XIX-lea, cineva și-a dat seama că, dacă mantaua ar fi un fluid foarte vâscos (lipicios), acest lucru ar schimba foarte mult calculele. În 1895, John Perry, un fost asistent al lui Kelvin, a realizat o estimare a vârstei Pământului de 2 până la 3 miliarde de ani, folosind un model cu o manta convectivă și o crustă subțire.

În modelul lui Kelvin, căldura de la suprafața Pământului provine din răcirea unei scoarțe exterioare puțin adânci, presupunând un Pământ solid. Dar dacă conductivitatea în interiorul Pământului ar fi mult mai mare decât la suprafață, atunci nucleul și mantaua inferioară a Pământului s-ar răci și ele. Acest lucru ar furniza un depozit uriaș de energie la suprafață. În acest caz, estimarea lui Kelvin privind vârsta Pământului ar fi de multe ori prea mică.

Principalul motiv invocat de Perry a fost acela că, în interiorul fluid sau parțial fluid al Pământului, convecția ar transfera căldura mult mai eficient decât conducția:

"... multă fluiditate internă ar însemna practic o conductivitate infinită pentru scopul nostru".

Kelvin a rămas la estimarea sa de 100 de milioane de ani, iar mai târziu a redus-o la aproximativ 20 de milioane de ani.

Acum știm că existența unui fluid vâscos sub o crustă subțire este un factor mult mai important decât descoperirea radioactivității, care a fost explicația de manual timp de mulți ani. Redescoperirea și reexaminarea lucrărilor lui Perry sunt destul de recente.

Secolul XX

În 1896, Henri Becquerel a descoperit radioactivitatea. În 1903, a împărțit Premiul Nobel pentru Fizică cu Pierre și Marie Curie "ca recunoaștere a serviciilor extraordinare pe care le-a adus prin descoperirea radioactivității spontane".

În cele din urmă, s-a realizat că radioactivitatea era o sursă majoră de căldură în interiorul Pământului.^p206 În 1921 a apărut prima estimare modernă, folosind datarea radiometrică. Aceasta s-a bazat pe datarea cu uraniu-plumb: rata de descompunere a uraniului în plumb în scoarța Pământului, realizată de Henry Norris Russell. El a ajuns la o estimare între 2 și 8 miliarde de ani. ^{p27, tabelul 3.1} În 1949, H.E. Suess a estimat 4 până la 5 miliarde de ani, pe baza unei întregi game de izotopi radioactivi. Acest timp este apropiat de cel pe care îl estimăm astăzi, care a fost rafinat și mai mult, ajungând la aproximativ 4.560 milioane de ani.

Calculul utilizează convecția într-un fluid vâscos, precum și radioactivitatea, astfel încât combină ideea lui Perry cu efectul radioactivității, chiar dacă contribuția lui Perry fusese uitată. Cunoașterea ulterioară a tectonicii plăcilor a făcut să fie destul de sigur că mantaua inferioară era un fluid vâscos.

Sistemul solar

Se estimează că formarea și evoluția Sistemului Solar a început acum 4,568 miliarde de ani, odată cu colapsul gravitațional al unei mici părți dintr-un nor molecular uriaș. Practic, întregul sistem s-a dezvoltat în aceeași perioadă de timp.

Viziuni religioase

Utilizarea metodei științifice presupune metode uniformitare pentru calcularea vârstei Pământului. Religia hindusă se apropie cel mai mult de estimarea științifică actuală. Unii creștini și evrei cred că narațiunea creației din Geneza este literalmente adevărată, ceea ce ar însemna că Pământul a fost creat între 5.000 și 10.000 de ani în urmă, iar metodele folosite pentru a calcula vârsta nu au fost uniforme de-a lungul istoriei Pământului. Cu toate acestea, în zilele noastre, majoritatea oamenilor consideră că astfel de întrebări primesc cel mai bun răspuns prin metode științifice.

Pagini conexe

• Geocronologie
• Istoria scării timpului geologic
• Cronologia naturii