عمر کره زمین چقدر است؟ راه های تشخیص عمر زمین

عمر کره زمین از زمانیکه بشر توانست افکار و اندیشه های خود را روی کاغذ پیاده کند تا به امروز موضوع جالبی برای انسان بوده است. از لحظه به وجود آمدن کره زمین تا سال ها بعد که پوسته و جو زمین شکل گرفت و انسان متوجه شد که زمین به دور خورشید می چرخد زندگی روی زمین وجود نداشت. برای تشخیص سن زمین لازم بود که انسان خورشید و دیگر سیارات منظومه شمسی را بشناسد.

انسان های اولیه زمین را یک چارچوب موقت می پنداشتند که از شروع آن زمان چندانی نمی گذشت و  سرانجام آن نیز چندان دور نبود. در این راستا باید گفت که تا سال ۱۷۸۸ میلادی و به دنبال نوشته های جیمز هاتن، انسان مفهوم زمان را نامحدود تصور می کرد.

تاریخچه عمر کره زمین

در مبحث تشخیص عمر کره زمین دانستیم که تفکر قرون وسطایی که زمان را غیرقابل لمس و سن زمین را کوتاه می پنداشت حتی تا قرن هفدهم هم بر اذهان طبیعت گرایان حاکم بود. محققان مسیخی در آن زمان می پنداشتند که سن زمین در حدود ۶۰۰۰ سال است.

به هر صورت بعد از این دوران و انکشاف ذهنی انسان ها سبب شد دانشمندان زیادی به موضوع تشخیص سن زمین وارد شوند و با روش های مختلفی از چمله شور بودن آب اقیانوس ها و اندازه گیری درصد رسوب گذاری سعی کنند عمر زمین را حدس بزنند. فیزیکدان معروفی به نام لرد کلوین در سال ۱۸۹۷ در تعریف کره زمین گفت زمین در ابتدا حالت مذاب داشته و با گذشت زمان سرد شده است. وی با درنظر داشت فرضیه هایی در مورد منشأ حرارت خورشید نظریه های مطرح کرد و مدعی شد زمین در حدود ۲۰ تا ۴۰ میلیون عمر دارد. به همین ترتیب، در اوایل قرن بیستم موضوع تجزیه عناصر ناپایدار جهت تولید ایزوتوپ های رادیوژنیک برای تعیین سن کانی ها و سنگ های پوسته کره زمین توسط دانشمندانی چون رادرفورد، هولمز و بولتوود مطرح شد اما چون وسایل، روش ها و تکنیک های تحلیلی آن روز برای تحلیل این سنگ ها کافی نبود تا مدت ها این روش بدون استفاده باقی ماند. با اختراع اسپکترومتر در سال های بعد از ۱۹۵۰ دانشمندان موفق شدند سن سنگ ها را به طریق ایزوتوپی تخمین بزنند.

تعیین عمر کره زمین بر اساس آب شور اقیانوس ها

یکی از عواملی که در برای تعیین عمر کره زمین توسط دانشمندان مورد استفاده قرار گرفت، شوری آب اقیانوس ها بود. پیشگام این عرصه یک منجم انگلیسی به نام «ادموند هالی» بود. وی در سال ۱۷۱۵ اعلام کرد که از روی درصد شوری آب اقیانوس ها می توان عمر زمین را حدس زد؛ بر این اساس وی با دقت تمام درصد نمک موجود در آب اقیانوس ها را محاسبه کرد و سپس ده سال بعد این عمل را یک بار دیگر تکرار کرد.

محاسبه شوری آب اقیانوس ها در هر بازه زمانی ده سال این امکان را فراهم می کرد که بتوان زمان لازم برای تبدیل آب های شور از آب های شیرین اولیه را به دست آورد. مشکل این آزمایش این بود که در شوری آب اقیانوس ها هیچ ازدیادی مشاهده نشد.

در اواخر قرن نوزدهم اما این روش تغییر داده شد و به جای محاسبه شوری آب ها، مقدار سدیم اضافه شده به آب اقیانوس ها در هر سال مورد تجزیه و تحلیل شیمیای قرار گرفت. مشخص شدن مقدار تقریبی آب اقیانوس ها، فرضیه شیرین بودن آب اقیانوس های اولیه و افزایش سدیم که توسط رودخانه ها به اقیانوس ها اضافه می شد سبب شد دانشمندان عمر زمین را ۹۰ میلیون سال حدس بزنند. اما چون این دانشمند تعویض سدیم که میان آب دریا و سنگ های پوسته کره زمین صورت می گرفت را ناچیز می پنداشت، این تخمین سن زمین به مراتب کمتر از سن واقعی زمین بود.

سرد شدن زمین و تشخیص عمر کره زمین

عامل دیگری که در تشخیص عمر کره زمین به دانشمندان کمک کرد سرد شدن زمین بود. بر اساس نظریات مطرح شده در این مورد هرچه از عمق کره زمین به طرف پوسته حرکت می کنیم درجه حرارت کم می شود. به عبارت ساده تر دما از عمق کره زمین به سطح پوسته آن رسیده از آنجا متصاعد می شود.

دانشمندی به نام کلوین بر این استدلال بود که هدر رفتن تدریجی گرمای زمین نشان می دهد که زمین در گذشته گرم تر بوده است. وی با مطالعه و اندازه گیری حرارت امروزی زمین به این نکته رسید که مدت زمان زیادی از مذاب بودن زمین نمی گذرد. کلوین عمر زمین را ۱۰۰ میلیون سال برآورد کرده بود.

میزان رسوب گذاری و تعیین عمر کره زمین

یکی از عوامل دیگر تعیین عمر کره زمین میزان رسوب گذاری بود. براین اساس در عرض یک روز طبقه ای ضخیم از ماسه و سنگ می تواند ته نشین شود و لایه نازک گل رسی برای قرار گرفتن بر روی این طبقه به ۱۰۰ سال زمان نیاز دارد، پس سطح طبقه بندی میان آنها، نشان دهنده مدت زمانی بیش از مجموع آنهاست.

همین طور برای ضخامت مشخصی از طبقات رسوبی میانگینی برای رسوب گذاری وجود دارد. در صورتیکه در شرایط محل رسوب تغییری اتفاق نیفتد و از طرفی فرسایش در رسوب گذاری دچار وقفه نگردد، ضخامت طبقات متناسب با زمان خواهد گذشت. طبق این نظریه در صورتیکه ضخامت کل طبقات رسوب کرده در گذشته محاسبه شود، مجموع زمان زمین شناسی طی شده می تواند تخمین زده شود.

سن زمین و مواد رادیواکتیو

تعیین عمر کره زمین از روی مواد رادیواکتیو نیز یکی دیگر از نظریه های مطرح شده بود. برخی مواد معدنی رادیواکتیو هستند و می توانند از خود سه نوع  اشعه به نام های «اشعه آلفا دارای بار مثبت،  اشعه بتا دارای بار منفی و اشعه گاما که حالت خنثی دارد» خارج سازد. براین اساس زمانی که برای نصف شدن اتم های اولیه مورد نیاز است نیم عمر خوانده می شود.

اجسام مختلف زمان نیم عمر های متفاوت دارد و چون زمین دارای چندین ماده رادیواکتیو به نام های اورانیوم، رادیوم، توریوم و پتاسیم است، در صورتیکه سرعت تجزیه و مقدار ماده اولیه و ماده تبدیل شده اندازه گیری شود، زمان تجزیه نمونه به دست می آید. سن زمین بر همین اساس قابل حدس است.

به هر صورت اینک که عمر کره زمین به طور تقریبی حدس زده شده است می توان گفت برخوردهای ابری صفحه ای شکل سبب شد زمین در حدود ۴/۵ میلیارد سال پیش به وجود آید. سیاره زمین به دلیل داشتن آب و اکسیژن منحصر به فردترین سیاره منظومه شمسی لقب گرفته است. اولین ساکنان زمین در حدود ۳٫۸ میلیارد سال پیش زندگی خود را شروع کردند و اولین دایناسور تقریبا ۱۵۰ میلیون سال پیش بر روی زمین پا گذاشت.

زندگی انسان اما بر روی کره زمین تنها به چند میلیون سال قبل باز می گردد و انسانی که با استفاده از قوه تفکر و عقل خود توانسته زندگی بر روی کره زمین را توسعه و پیشرفت دهد، نیک می داند که براساس پیش بینی محققان باید یک میلیارد سال دیگر با زندگی بر روی کره زمین خداحافظی نماید.