この記事はSpace Magazineアーカイブからのものですが、この気の利いたビデオで更新されました。
地球は何歳ですか？科学者たちは 地球は45億4000万年前のものです。もちろん、それは偶然ではありません。太陽と惑星はすべて数十億年前の水素の拡散雲から一緒に形成されました。
初期の太陽系では、すべての惑星が太陽系星雲で形成されました。太陽の形成から残った残党。ほこりの小さな粒子が太陽系に多くのプラネタイドが存在するようになるまで、ますます大きな物体（小石、岩、岩など）に集まりました。これらの小惑星は衝突し、最終的には地球サイズになるまでに十分に一緒になりました。
地球の初期の歴史のある時点で、火星のサイズの小惑星が私たちの惑星に衝突しました。結果として生じた衝突により、破片が軌道に送られ、最終的に月になりました。
科学者は地球が45億4千万年前にあることをどのようにして知っていますか？プレートテクトニクスは常に表面を再形成するため、惑星の表面だけから見分けるのは実際には困難です。地表の古い部分は新しいプレートの下を滑り、地球のコアでリサイクルされます。地球上でこれまでに見つかった最も古い岩は、40〜42億年前のものです。
科学者たちは、太陽系のすべての物質が同時に形成されたと想定しています。さまざまな化学物質、具体的には放射性同位元素が一緒に形成されました。それらは非常に既知の速度で崩壊するので、これらの同位元素を測定して、元素がどれだけ長く存在しているかを判断できます。そして、太陽系のさまざまな場所からさまざまな隕石を研究することにより、科学者はさまざまな惑星がすべて同時に形成されたことを知っています。
地球の年齢を計算するための失敗した方法
地球の年齢を測定する私たちの現在の正確な方法は、歴史を通して行われた長い一連の推定の終わりに来ています。賢い科学者は、時間の経過とともに変化する地球と太陽に関する特徴を発見し、それから地球が何歳かを計算しました。残念ながら、それらはすべてさまざまな理由で欠陥がありました。
- 海面の低下 – 1656年から1738年まで住んでいたフランスの人類学者、ブノワドマイエレットは、高い位置にある化石は地球がかつて大きな海に覆われていたことを意味すると推測していました。この海は 20億年 現在の海面まで蒸発します。科学者たちは、海面が自然に上昇したり下降したりすることに気づいたとき、これを放棄しました。
- 地球の冷却 –
後にケルビン卿として知られるウィリアム・トンプソンは、地球はかつて太陽と同じ温度の岩の溶けた球であり、それ以来ずっと冷えていると想定していました。これらの仮定に基づいて、トンプソンは地球がどこかの間をとったと計算しました 20億と4億年 現在の温度に冷却します。もちろん、トンプソンはいくつかの不正確な仮定をしました、太陽の温度（それはそのコアで実際に1500万ケルビンです）、地球の温度（その溶融コアを含む）、そして太陽がどのように水素と地球でできているかについてです岩と金属でできています。
- 太陽の冷却 – 1856年、ドイツの物理学者ヘルマンルートヴィヒフェルディナンドフォンヘルムホルツは太陽の冷却によって地球の年齢を計算しようとしました。彼は太陽がとっただろうと計算しました 2200万年 ガスとダストの拡散雲から現在の直径と温度まで凝縮します。これは不正確でしたが、ヘルムホルツは太陽の熱源が重力の収縮によって引き起こされたことを正しく識別しました。
- ロックエロージョン –チャールズダーウィンは、彼の著書 『自然淘汰による種の起源』で、チョーク堆積物の侵食により、惑星の最小年齢を計算できる可能性があると提案しました。ダーウィンは、イングランドのウィールド地域のチョークの形成に 3億年 現在の形に風化します。
- 月の軌道 –チャールズダーウィンの息子であるジョージダーウィンは、月が地球から形成されたのではないかと推測し、現在の場所に漂流しました。核分裂理論は、地球の急速な回転が惑星の塊を宇宙へとスピンオフさせることを提案しました。ダーウィンはそれが少なくとも月をとったと計算した 5600万年 地球から現在の距離に到達します。火星サイズの物体が数十億年前に地球に衝突したときに、月がおそらく形成されたことがわかっています。
- 海の塩分 – 1715年、有名な天文学者エドモンドハレーは、海の塩分を使用して惑星の年齢を推定できると提案しました。ハリー氏は、小川から供給される海や湖には常に塩分が増えており、水が蒸発するにつれて塩分が滞留していることを確認しました。時間が経つにつれて、水はより塩辛くなり、このプロセスが継続している期間の推定が可能になります。さまざまな地質学者がこの方法を使用して、地球が間にあることを推測しました 8000万と1億5000万歳。この方法は、地質学的プロセスが水から塩分も抽出していることを科学者が認識していなかったため、欠陥がありました。
放射年代測定は地球の年齢を知るための正確な方法を提供します
1896年、フランスの化学者A.アンリベクレルは、放射能を発見しました。放射能は、物質が他の物質に崩壊し、エネルギーを放出するプロセスです。地質学者は、地球の内部に大量の放射性物質が含まれていることを認識しており、これは地球の時代の計算を捨てることになるでしょう。この発見により、地球の年齢を計算する以前の方法に欠陥が明らかになりましたが、それは新しい方法を提供しました： 放射年代測定.
地質学者は、放射性物質が非常に予測可能な速度で他の元素に崩壊することを発見しました。急速に崩壊する材料もあれば、完全に崩壊するのに数百万または数十億年かかるものもあります。マギル大学で働いているアーネストラザフォードとフレデリックソディは、放射性元素のあらゆる同位体の半分が設定された速度で別の同位体に崩壊することを確認しました。たとえば、一定量のトリウム232がある場合、その半分は10億年で減衰し、その半分はさらに10億年で減衰します。これが「半減期」という用語の出典です。
地質学者は、放射性同位元素の半減期を測定することにより、地球を含む地層の年代を正確に計算するための測定はしごを構築することができました。彼らはウランの崩壊を利用してさまざまな鉛の同位体を作った。鉛の3つの異なる同位体（Pb-206、Pb-207、およびPb-208またはPb-204）の量を測定することにより、地質学者は、材料のサンプルに元々含まれていたウランの量を計算できます。
太陽系が共通の物質プールから形成され、Pb同位体が均一に分布している場合、その物質プールからのすべてのオブジェクトは同じ量の同位体を示すはずです。また、これらの同位体はウラン崩壊の最終生成物であるため、時間の経過とともに、Pb-206およびPb-207の量が変化します。これにより、鉛とウランの量が変化します。岩石のウランと鉛の比率が高いほど、Pb-206 / Pb-204およびPb-207 / Pb-204の値は時間とともに変化します。ここで、太陽系の供給源もウラン同位体で均一に分布していると仮定すると、鉛からウランへのプロットを示すデータ線を描画でき、線の傾きから、経過時間物質のプールが個別のオブジェクトに分離されるようになり、計算できます。
ベルトラムボルトウッドは、この年代測定法を26種類の岩石サンプルに適用し、それらが岩石の間に形成されていたことを発見しました。 92と5億700万歳、およびテクニックのさらなる改良により、 2億5000万から13億年.
地質学者たちは地球の探査に着手し、地球上で最も古い岩層を求めました。最古の表面岩はカナダ、オーストラリア、アフリカで発見され、年代は 25〜38億年。最も古い岩は、1999年にカナダで発見され、40億年前と推定されています。
これは地球の最低年齢を設定しましたが、風化やプレートテクトニクスのような地質学的プロセスのおかげで、それはまだより古いかもしれません。
地球の時代への最後の答えとしての隕石
地球上の岩石の年代を測定する際の問題は、惑星が一定の地質学的変化の下にあるということです。プレートテクトニクスは常に地球の一部をリサイクルし、地球をブレンドし、地球の最も古い領域を永久に隠します。しかし、太陽系のすべてが同時に形成されたと仮定すると、宇宙の隕石は、地球上の風化やプレートテクトニクスの影響を受けていません。
地質学者たちは、キャニオンディアブロ隕石（バリンジャークレーターで衝突した小惑星の破片）などの自然のままの物体を、太陽系の真の時代、つまり地球に到達する方法として使用しました。これらの隕石に放射年代測定システムを使用することにより、地質学者は地球が 45.4億年前 約1％の誤差範囲内。
出典：
科学の理解–ケルビン卿
USGS地球の時代
ケルビン卿の失敗した科学時計
放射性崩壊の役割
天文学キャストエピソード51：地球
見つかった最も古い岩層
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