Cât de bătrân este Pământul?

Planeta Pământ nu are un certificat de naștere care să consemneze formarea sa, ceea ce înseamnă că oamenii de știință au petrecut sute de ani încercând să determine vârsta planetei. Așadar, cât de vechi este Pământul?

Prin datarea rocilor din scoarța terestră în continuă schimbare, precum și a rocilor din vecinii Pământului, cum ar fi Luna și meteoriții care ne vizitează, oamenii de știință au calculat că Pământul are o vechime de 4,54 miliarde de ani, cu un interval de eroare de 50 de milioane de ani.

Relaționat: Cât de mare este Pământul?
Relaționat: Care este viteza Pământului în jurul Soarelui?

Cât de vechi sunt pietrele tale?

Științii au făcut mai multe încercări de a data planeta în ultimii 400 de ani. Ei au încercat să prezică vârsta pe baza schimbărilor nivelului mării, a timpului necesar pentru ca Pământul sau Soarele să se răcească până la temperaturile actuale și a salinității oceanului. Pe măsură ce tehnologia de datare a progresat, aceste metode s-au dovedit a fi nesigure; de exemplu, creșterea și descreșterea oceanului s-a dovedit a fi un proces în continuă schimbare, mai degrabă decât unul în scădere treptată.

Și într-un alt efort de a calcula vârsta planetei, oamenii de știință s-au orientat către rocile care îi acoperă suprafața. Cu toate acestea, deoarece tectonica plăcilor schimbă și remodelează în mod constant scoarța, primele roci au fost de mult reciclate, topite și reformate în noi aflorimente.

Științii trebuie să lupte, de asemenea, cu o problemă numită Marea Neconformitate, adică acolo unde straturile sedimentare de rocă par să lipsească (la Marele Canion, de exemplu, există 1,2 miliarde de ani de rocă ce nu poate fi găsită). Există mai multe explicații pentru această neconformitate; la începutul anului 2019, un studiu a sugerat că o eră glaciară globală a făcut ca ghețarii să macine roca, provocând dezintegrarea acesteia. Tectonica plăcilor a aruncat apoi roca zdrobită înapoi în interiorul Pământului, eliminând dovezile vechi și transformându-le în rocă nouă.

La începutul secolului XX, oamenii de știință au perfecționat procesul de datare radiometrică. Cercetările anterioare demonstraseră că izotopii unor elemente radioactive se dezintegrează în alte elemente într-un ritm previzibil. Prin examinarea elementelor existente, oamenii de știință pot calcula cantitatea inițială a unui element radioactiv și, astfel, cât timp a durat descompunerea elementelor, ceea ce le permite să determine vârsta rocii.

Cele mai vechi roci de pe Pământ descoperite până în prezent sunt Acasta Gneiss din nord-vestul Canadei, în apropiere de Marele Lac Slave, care au o vechime de 4,03 miliarde de ani. Dar roci mai vechi de 3,5 miliarde de ani pot fi găsite pe toate continentele. Groenlanda se mândrește cu rocile supracrustale Isua (cu o vechime cuprinsă între 3,7 și 3,8 miliarde de ani), în timp ce rocile din Swaziland au o vechime cuprinsă între 3,4 și 3,5 miliarde de ani. Probele din Australia de Vest au o vechime cuprinsă între 3,4 și 3,6 miliarde de ani.

Grupurile de cercetare din Australia au găsit cele mai vechi grăunțe minerale de pe Pământ. Aceste mici cristale de silicat de zirconiu au vârste care ajung până la 4,3 miliarde de ani, ceea ce le face cele mai vechi materiale găsite pe Pământ până în prezent. Rocile lor sursă nu au fost încă găsite.

Rocile și zirconii stabilesc o limită inferioară a vârstei Pământului de 4,3 miliarde de ani, deoarece planeta însăși trebuie să fie mai veche decât tot ceea ce se află pe suprafața sa.

Când a apărut viața este încă în dezbatere, mai ales pentru că unele fosile timpurii pot apărea ca forme naturale de rocă. Unele dintre cele mai timpurii forme de viață au fost descoperite în Australia de Vest, după cum a anunțat un studiu din 2018; cercetătorii au găsit mici filamente în roci vechi de 3,4 miliarde de ani care ar putea fi fosile. Alte studii sugerează că viața și-a avut originea chiar mai devreme. Tuburile de hematită din rocile vulcanice din Quebec ar fi putut include microbi între 3,77 și 4,29 miliarde de ani în urmă. Cercetătorii care au analizat roci din sud-vestul Groenlandei au observat, de asemenea, structuri asemănătoare unor conuri care ar fi putut înconjura colonii microbiene în urmă cu aproximativ 3,7 miliarde de ani.

Întâlnire cu vecinii

În efortul de a rafina și mai mult vârsta Pământului, oamenii de știință au început să privească spre exterior. Materialul care a format sistemul solar a fost un nor de praf și gaz care a înconjurat soarele tânăr. Interacțiunile gravitaționale au coagulat acest material în planete și sateliți aproximativ în același timp. Studiind alte corpuri din sistemul solar, oamenii de știință sunt capabili să afle mai multe despre istoria timpurie a planetei.

Cel mai apropiat corp de Pământ, Luna, nu experimentează procesele de resurgență care au loc în peisajul terestru. Ca atare, roci din istoria lunară timpurie încă se află pe suprafața Lunii. Eșantioanele returnate de misiunile Apollo și Luna au dezvăluit vârste cuprinse între 4,4 miliarde și 4,5 miliarde de ani, contribuind la limitarea vârstei Pământului. Modul în care s-a format Luna este un subiect de dezbatere; în timp ce teoria dominantă sugerează că un obiect de mărimea planetei Marte s-a prăbușit pe Pământ, iar fragmentele s-au unit în cele din urmă în Lună, alte teorii sugerează că Luna s-a format înaintea Pământului.

În plus față de corpurile mari ale sistemului solar, oamenii de știință au studiat vizitatori stâncoși mai mici care au căzut pe Pământ. Meteoriții izvorăsc dintr-o varietate de surse. Unii sunt aruncați de alte planete în urma unor coliziuni violente, în timp ce alții sunt bucăți rămase din sistemul solar timpuriu care nu au crescut niciodată suficient de mari pentru a forma un corp coerent.

Deși nu au fost returnate în mod deliberat roci de pe Marte, există mostre sub formă de meteoriți care au căzut pe Pământ cu mult timp în urmă, ceea ce le permite oamenilor de știință să facă aproximări cu privire la vârsta rocilor de pe Planeta Roșie. Unele dintre aceste eșantioane au fost datate la 4,5 miliarde de ani, susținând alte calcule privind data formării timpurii a planetei.

Peste 70 de meteoriți care au căzut pe Pământ au avut vârsta calculată prin datare radiometrică. Cei mai vechi dintre aceștia au o vechime cuprinsă între 4,4 miliarde și 4,5 miliarde de ani.

În urmă cu 50.000 de ani, o rocă a căzut din spațiu și a format Meteor Crater din Arizona. Cioburi din acel asteroid au fost colectate de pe marginea craterului și denumite după Canyon Diablo din apropiere. Meteoritul Canyon Diablo este important deoarece reprezintă o clasă de meteoriți cu componente care permit o datare mai precisă.

În 1953, Clair Cameron Patterson, un geochimist renumit de la Institutul de Tehnologie din California, a măsurat rapoarte de izotopi de plumb în eșantioane de meteorit care au impus constrângeri strânse asupra vârstei Pământului. Eșantioanele din meteorit prezintă o răspândire de la 4,53 miliarde la 4,58 miliarde de ani. Oamenii de știință interpretează acest interval ca fiind timpul necesar pentru ca sistemul solar să evolueze, un eveniment gradual care a avut loc pe parcursul a aproximativ 50 de milioane de ani.

Utilizând nu numai rocile de pe Pământ, ci și informațiile colectate despre sistemul care îl înconjoară, oamenii de știință au reușit să plaseze vârsta Pământului la aproximativ 4,54 miliarde de ani. Pentru comparație, galaxia Calea Lactee, care conține sistemul solar, are o vechime de aproximativ 13,2 miliarde de ani, în timp ce universul în sine a fost datat la 13,8 miliarde de ani.

Citește mai departe:

• Descoperiți unde se află cele mai vechi roci din Statele Unite ale Americii.
• Aflați mai multe despre cele mai vechi roci și minerale din lume, de la Muzeul American de Istorie Naturală.
• Citește mai multe despre determinarea vârstei Pământului de la U.S. Geological Survey.

Acest articol a fost actualizat la 7 februarie 2019, de către Elizabeth Howell, colaborator Space.com.