عشق واقعی به این میگن (تصویری)تخمين عمر زمين از مدت هاي بسيار طولاني فکر دانشمندان را به خود مشغول کرده بود. دانشمندان مختلف سعي داشتند با روش هاي مختلفي سن کره زمين را تخمين بزنند که در زير به توضيح آن ها مي پردازيم.
چون زمان غير قابل لمس است، تصور ابعاد زمان نياز به بصيرت ذهني دارد بنابراين طبيعت گرايان قرن هفدهم نيز مانند قرون وسطايي به کوتاه بودن زمان دنيوي اعتقاد داشتند. محققين مسيحي به طور کلي مي پنداشتند که سن زمين در حدود 6000 سال است.
قدمت و عمر زمين را لرد کلوين (Lord Kelvin) فيزيکدان معروف سال ١٨٩٧ به اين صورت تعريف نمود که زمين در ابتدا به حالت مذاب بوده و بعد سرد شده است. وي همچنين براساس فرضيه هايي در مورد منشا و مبدا حرارت خورشيد ادعا کرد زمين سني در حدود ٢٠ الي ٤٠ ميليون سال دارد.
در اوايل قرن بيستم رادرفورد (Ruther Ford) و هولمز (Holmes) در انگليس و بولتوود (Boltwood) در امريکا دريافتند که تجزيه عناصر ناپايدار جهت توليد ايزوتوپ هاي راديوژنيک مي توانند براي تعيين سن کاني ها و سنگ هاي پوسته کره زمين مورد استفاده قرار گيرند.
تخمين عمر زمين براساس شوري آب اقيانوس ها
در سال ١٧١٥ منجم انگليسي ادموند هالي(Edmond Halley) ادعا کرد که سن زمين را مي توان از روي مقدار شوري آب اقيانوس ها محاسبه کرد. در اين روش مي بايست مقدارشوري آب درياها را با دقت تمام محاسبه و سپس عمل را ده سال بعد تکرار کنند، با محاسبه مقدار ازدياد شوري آب در هر ده سال مي توان زمان لازم براي تحصيل شوري آب فعلي را از آب هاي شيرين اوليه به دست آورد. اگر هم چنين آزمايشي انجام شده باشد، هيچ ازديادي در شوري آب اقيانوس ها ديده نشد.
در اواخر قرن نوزدهم بعضي محققان با تجديد نظر در روش فوق و با تجزيه شيميايي آب رودخانه ها، مقدار سديم اضافه شده به در ياها در هر سال توسط رودخانه هاي دنيا را محاسبه کردند . با دانستن حجم تقريبي آب اقيانوس هاي امروزي و فرض اين که آب اقيانوس هاي اوليه شيرين بوده است و ميزان ازدياد سديم توسط رودخانه هاي امروزي ميانگيني براي تمام زمان زمين شناسي است، آن ها زمان لازم براي تحصيل غلظت سديم و شوري امروزي را محاسبه کردند.
سرانجام نتيجه گيري کردند که از روز اولي که آب براي نخستين بار روي سطح زمين متراکم شد، ٩٠ ميليون سال مي گذرد. امروزه ما مي دانيم که تخمين هالي از سن اقيانوس هاي زمين به مراتب کمتر سن واقعي آنهاست.
دليل عمده آن هم ا ين است که او تعو يض سديمي را که ميان آب در يا و سنگ هاي پوسته کره زميني صورت مي گيرد، بسيار ناچيز مي پنداشت.
تخمين عمر زمين بر اساس ميزان رسوب گذاري
هر کس سنگ هاي رسوبي را مطالعه کرده باشد، مي داند که طبقه اي ضخيم از ماسه سنگ مي تواند در عرض يک روز ته نشين شود يا لايه نازک گل رسي که روي آن قرار مي گيرد، ممکن است برا ي ته نشين شدن به ١٠٠سال زمان نياز داشته باشد و سطح طبقه بندي ميان آن ها ممکن است نماينده مدت زماني بيش از مجموع آن ها باشد. براي ضخامت معيني از طبقات رسوبي ميانگيني براي ميزان رسوب گذاري وجود دارد. اگر تغييرات مهمي در شرايط محيط رسوبي رخ ندهد و فرسايش نيز در امر رسوب گذاري وقفه ايجاد نکند، ضخامت طبقات کم و بيش متناسب با زمان سپري شده خواهد بود.
زمين شناسان اواخر قرن نوزدهم تصور مي کردند که مي توانند در صورت تخمين ميزان ته نشست در محيط هاي رسوبي امروزي، زمان مشخص شده توسط واحدهاي سنگ هاي قديمي مشابه را نيز معين کنند. آن ها همچنين تصور مي کردند که در صورت تعيين ضخامت کل طبقات رسوب کرده در گذشته، خواهند توانست کل زمان زمين شناسي طي شده را تخمين بزنند.
تخمين عمر زمين براساس سرد شدن کره زمين
در بسياري مناطق درجه حرارت معادن عميق ازدياد محسوس و يکنواختي را بر حسب ازدياد عمق نشان مي دهد. اين افزايش حرارت نشان مي دهد که دما از درون گرم زمين به طرف قسمت سرد خارجي آن جريان دارد و از پوسته زمين متصاعد مي شود. اين اتلاف گرما قابل اندازه گيري است و منطق کلوين استدلال مي کرد که اگر زمين با از دست دادن حرارت ، تدر يجا د ر حال خنک شدن است، پس در زمان گذشته مي بايست گرمتر بوده باشد. کلوين ا ين پديده را به صورت اتلاف حرارت از يک حالت مذاب اوليه در نظر گرفته بود و با مطالعه ميزان جريان حرارت امروزي نشان داد که از نظر زمان زمين شناسي ، مسلما مدت زيادي از زماني که زمين در حالت مذاب بوده، نگذشته است.
اين زمان ظاهري تبلور پوسته جامد زمين، حداکثر قدرت ممکن را برا ي حيات، آن گونه که ما مي شناسيم، مشخص کرد. عدم دسترسي به جزئيات مربوط به نقطه ذوب سنگ ها و هدايت گرما تحت شرايط حرارت و فشار زياد، مانع ارزيابي دقيق زمان تبلور مي شد، لکن مدت تعيين شده بسيار کم بود. بر اين اساس زماني که کلوين به دست آورده بود، ١٠٠ ميليون سال بود.
تخمين سن زمين بر اساس سنگ هاي آسماني
قسمت اعظم و در ضمن قديمي ترين بخش تاريخ زمين شناسي را بخش پرکامبرين تشکيل مي‌دهد که معمولا از نظر سنگ شناسي مشخص است و مي‌توان سنگ هاي متعلق به آن را را تشخيص داد. آزمايشات مختلف روي سنگ هاي اين بخش، اعداد متفاوتي را به دست داده که کم ترين آن ها ٦٠٠ ميليون سال و بيش ترين آن ها ٣.٥ ميليارد سال است. اگر تصور کنيم که پرکامبرين از ٣.٥ ميليارد سال پيش شروع شده، زمان تشکيل زمين مسلما از اين عدد بيشتر است و بنابراين براي تعيين سن زمين از عوامل ديگر نيز بايستي کمک گرفت.
يکي از اين عوامل سنگ هاي آسماني است. از آنجا که مطابق تمام نظريات موجود ،تشکيل زمين و ساير سيارات منظومه شمسي هم زمان بوده است، با تعيين سن اين سنگ ها مي‌توان سن واقعي زمين را به دست آورد. حداکثر سني که تا به حال براي سنگ هاي آسماني به دست آمده ٤،٦ ميليارد سال بوده است. يکي ديگر از عواملي که به تعيين سن زمين کمک مي‌کند، نمونه‌هايي است که از ماه گرفته شده و بر اساس تجزيه نمونه‌هاي مذبور عددي نظير عدد فوق براي آن ها حاصل شده است. بدين ترتيب مي‌توان عدد ٤،٦ ميليارد سال را براي سن زمين در نظر گرفت.
طراحی بنر فلش
