Якби ви уявили всю історію Землі як один день, як у космічному календарі Карла Сагана, люди не прибули б до останніх кількох секунд перед північчю. Кілька сотень тисяч років існування нашого виду становлять лише крихітну частку минулого нашої планети. Отже, скільки років нашій планеті, і як ми взагалі дізнаємося про її вік?
Земля утворилася приблизно 4,54 мільярда років тому, приблизно через 10 мільйонів років після народження Сонячної системи. Після того, як гігантська хмара газу зруйнувалася, щоб утворити сонце, шматочки цієї хмари залишилися, щоб утворити планети.
«Мені подобається думати про ранні сонячні системи як про піцу», — сказав Марк Попінчалк, астроном з Американського музею природної історії та Нью-Йоркського університету. «Якщо газова хмара, з якої утворюється зірка, є кулькою тіста, вона може спочатку виглядати як крапля, але матиме деяке початкове обертання. Зірка утвориться з 99% цього «тіста», але решта все ще має це обертання — і за достатньо часу воно розплющиться, як піца, навколо зірки. Саме з цього 1% «тіста» утворюються всі планети».
Дитина-Земля, однак, не була схожа на пишний зелений світ, який ми знаємо сьогодні. Коли він утворився, він все ще був розплавленим від зіткнень, які його створили. Важчі частини, як залізо, затонули, утворивши ядро нашої планети, а легші елементи вибухнули на поверхню. Зрештою це призвело до шаруватої Землі з ядром, мантією та корою.
Коли Сонячна система заспокоїлася і на Землю врізалося менше астероїдів, утворилися океани, і майже відразу з’явилося життя. «Хоча люди не могли існувати протягом більшої частини історії Землі, клітинне життя має безперервну смугу близько 3,5 мільярдів років», — сказав Попінчалк. (Нове дослідження показує, що це число може бути навіть більшим, аж 4,2 мільярда років тому !)
Ми завдячуємо своїм знанням цієї шкали часу буквальному ґрунту, на якому ми стоїмо; гірські породи є ключем до визначення віку Землі та того, якою вона була в минулому. За допомогою процесу, відомого як радіометричне датування, вчені можуть використовувати кількість різних радіоактивних елементів, щоб визначити, скільки років каменю. Однак земляні камені можуть бути складними, тому що «Земля є активним, зайнятим місцем», — сказав Попінчалк. «Вулкани, вивітрювання та геологічні процеси означають, що важко знайти гірські породи, з яких утворилася Земля».
Місяць, однак, утворився в результаті зіткнення з нашою планетою в зародковому стані, і він не має неприємної тектоніки плит, як у Землі. Зразки місячного каміння з епохи Аполлона допомогли уточнити оцінку віку нашої планети, а нові зразки з таких місій, як Chang’e 5, доповнюють наше розуміння історії Місяця.
Для сусідніх планет, таких як Марс, ми можемо відправити марсохід, щоб зібрати каміння та проаналізувати його, щоб визначити їхній вік. Але як визначити вік планет навколо інших зірок, до яких ми не можемо подорожувати?
«Найкращий спосіб дізнатися про планети навколо інших зірок — це просто вивчити саму зірку», — сказав Попінчалк. «Я спеціалізуюся на вгадуванні віку зірки, дивлячись на те, як швидко вона обертається. Молоді зірки обертаються швидко, старі зірки обертаються повільно. Якщо я можу виміряти швидкість обертання зірки, що містить планети, я можу оцінити вік зірки. зірки та використовуйте аналогічне число для планети».
Коли ми відкриваємо та характеризуємо нові світи за межами нашої Сонячної системи, ми дізнаємося більше про те, як формуються планети, що допоможе нам ще краще зрозуміти історію нашої власної планети.
