Радиометрическое датирование - точный метод определения возраста Земли.

Французский химик А. Анри Беккерель в 1896 году открыл радиоактивность - процесс, при котором материалы разлагаются на другие материалы с выделением энергии при этом. Геологи выяснили, что в Земле содержится большое количество радиоактивных материалов, и они будут предоставлять возможность подсчета возраста Земли. Это открытие, конечно же, показало недостатки предшествующих методов определения возраста Земли, зато предоставило новый метод - радиометрическое датирование.

Наглядное изображение процесса распада на примере изотопов свинца

Геологами было обнаружено, что радиоактивные элементы распадаются на другие частицы с предсказуемой скоростью. При том, некоторые материалы распадаться быстрее, а некоторым могут понадобиться миллионы и даже миллиарды лет, для полного разложения. Фредерик Содди и Эрнест Резерфорд, из Университета Макгилла, выяснили, что половина какого-либо изотопа радиоактивного элемента раскладывается на другой изотоп, набирая скорость. Например, если вы имеете какое-то количество тория-232, то половина будет распадаться около миллиарда лет, а другая половина будет распадаться еще миллиард лет. Это явление получило термин "половина жизни".

Измеряя периоды полураспадов радиоактивных изотопов, геологи построили лестницу измерения, позволяющую точно вычислять возраст геологических объектов, в том числе и Земли. Они используют распад урана на различные изотопы свинца. Измеряется количество трех разных изотопов свинца (Pb-206, Pb-207 и Pb-208 или Pb-204), геологи вычисляют, сколько урана было первоначально в образце данного материала.

Если Солнечная система сформирована из общего фонда материи, и с равномерно распределенными изотопами свинца, то все объекты данного фонда материи должны показывать одинаковое число изотопов. Также, со временем, количество Pb-206 и Pb-207 будет меняться, потому что, эти изотопы являются конечными продуктами разложения урана. Большее соотношение урана к свинцу в породе, чем больше Pb-206 / Pb-204 и Pb-207 / Pb-204 значения будут меняться со временем. Если предположить, что в солнечной системе равномерно распределены изотопы урана, то вы можете нарисовать линию данных, отображающую участок свинцово-уранового соотношения и по наклону линии, можно определить количество времени, прошедшее с тех пор материей, отделившаяся в отдельные объекты.

Бертрам Болтвуд применил данный метод датирования к 26 разным образцам пород, и понял, что их возраст 92-570 миллионов лет, а дальнейшие усовершенствования в технике позволили определять возраст от 250 миллионов до 1,3 миллиарда лет.

Геологи исследуют Землю, ищут самые старые скалы на планете. Самые старейшие скалы находятся в Канаде, Африке и Австралии, их возраст от 2,5 до 3,8 миллиарда лет. Очень старая порода была найдена в Канаде в 1999 году, ей чуть более 4 миллиардов лет.

Это дало возможность определить минимальный возраст Земли, но из-за геологических процессов, она может быть еще старше.