Как учёные определили возраст Земли

Современная наука оценивает возраст Земли примерно в 4,55 млрд лет. Определить время формирования планеты удалось американскому геохимику Клэру Паттерсону в 1950-х годах благодаря исследованию метеорита Каньон-Дьябло, найденного в 1891 году в американском штате Аризона. Учёный изучил соотношение изотопов свинца, получив результат, который впоследствии стал общепринятым. Историю определения возраста нашей планеты описывает физик Кристоф Гальфар в своей книге. Об этом сообщает Live Science.

Ранние попытки

Попытки установить возраст Земли предпринимались задолго до открытия Паттерсона. В XIX веке исследователи пришли к пониманию, что планета существует значительно дольше нескольких тысяч лет, как считалось ранее. Одним из основных способов расчёта стало изучение процессов охлаждения земных недр с помощью законов термодинамики.

Основы этого научного направления заложил французский физик Николя Леонар Сади Карно, который в 1824 году объяснил принципы превращения тепловой энергии в механическую работу. Впоследствии учёные стали использовать представления о передаче тепла для определения продолжительности остывания первоначально раскалённой Земли.

Расчёты Кельвина

Особую известность получили расчёты британского физика Уильяма Томсона, впоследствии ставшего лордом Кельвином. Рассматривая планету как однородное твёрдое тело, он первоначально оценивал её возраст в 40–400 млн лет. Позднее учёный сократил этот диапазон до 100 млн лет, а затем остановился на 40 млн. Благодаря научному авторитету Кельвина подобные представления долго сохраняли влияние.

Модель Перри

Другую модель предложил его ученик Джон Перри. Он предположил, что Земля состоит из металлического ядра, твёрдой коры и мантии, способной медленно перемещаться подобно жидкости. Такое движение вещества, называемое конвекцией, могло замедлять охлаждение планеты и способствовать перемещению участков её поверхности. На основании своей модели Перри пришёл к выводу, что возраст Земли может достигать 2–3 млрд лет. Фактически он приблизился к объяснению процессов, связанных с движением литосферных плит, однако современники не приняли его идеи.

Современная оценка

Позднейшие исследования позволили значительно уточнить прежние расчёты. Современная оценка возраста Земли составляет около 4,567 млрд лет с возможной погрешностью в несколько миллионов лет.

Справка

Клэр Паттерсон — американский геохимик, который также занимался определением возраста метеоритов и разработал методы измерения следовых количеств свинца.

Метеорит Каньон-Дьябло образовался вместе с Солнечной системой, поэтому его возраст отражает время формирования планет.

Метод изотопов свинца основан на том, что уран распадается до свинца с известной скоростью, что позволяет вычислить возраст породы.