hvor gammel er jorden, og hvordan ved vi det?

den bedst kendte radiometriske dateringsmetode involverer isotopen carbon-14 med en halveringstid på 5.730 år. Hver levende organisme indtager kulstof i løbet af sin levetid. I dette øjeblik tager din krop kulstof i din mad og omdanner det til væv, og det samme gælder for alle andre dyr. Planter optager kulsyre fra luften og gør det til rødder, stængler og blade. 99%) er i form af stabilt (ikke-radioaktivt) kulstof-12, mens måske 1% er det lidt tungere stabile kulstof-13. Men en vis lille procentdel af kulstof i din krop og alle andre levende ting—ikke mere end et carbonatom i hver Billion—er i form af radioaktivt kulstof-14.

så længe en organisme er i live, fornyes carbon-14 i dets væv konstant i den samme lille del pr. Alle isotoper af kulstof opfører sig kemisk på samme måde, så andelene af kulstofisotoper i det levende væv vil være næsten de samme overalt, for alle levende ting. Når en organisme dør, stopper den imidlertid med at tage kulstof af enhver form. Fra dødstidspunktet er carbon-14 i vævene derfor ikke længere genopfyldt. Som et tikkende ur, kulstof-14 atomer transmitteres ved radioaktivt henfald til nitrogen-14, atom-for-atom, at danne en stadig mindre procentdel af det samlede kulstof. Forskere kan således bestemme den omtrentlige alder på et stykke træ, hår, knogle, eller andet objekt ved omhyggeligt at måle den brøkdel af kulstof-14, der er tilbage, og sammenligne den med den mængde kulstof-14, som vi antager var i det materiale, da det levede. Hvis materialet tilfældigvis er et stykke træ taget ud af en egyptisk grav, for eksempel, Vi har et ret godt skøn over, hvor gammel artefakten er, og, ved slutning, da graven blev bygget. Hvad mere er, forskere har foretaget omhyggelige år-for-år sammenligninger af kulstof-14 datoer med dem af træringkronologier (Reimer et al. 2004). Resultatet: de to uafhængige teknikker giver nøjagtigt de samme datoer for gammelt fossilt træ.Carbon-14 dating vises ofte i nyhederne i rapporter om gamle menneskelige artefakter. I en meget publiceret opdagelse i 1991 blev en gammel jæger fundet frosset i ispakken i de Italienske alper (Fig. 9). “Iceman”, som han blev kaldt, blev vist ved carbon – 14 teknikker til dato fra omkring 5.300 år siden. Teknikken tilvejebragte lignende aldersbestemmelser for ismandens væv, hans tøj og hans redskaber (fugl 2000).

Carbon-14 dating har været medvirkende til at kortlægge menneskets historie i de sidste flere titusinder af år. 50.000 år gammel, er mængden af kulstof-14 tilbage i den imidlertid så lille, at denne dateringsmetode ikke kan bruges. Til dato klipper og mineraler, der er millioner af år gamle, skal forskere stole på lignende teknikker, der bruger radioaktive isotoper med meget større halveringstid (tabel 1). Blandt de mest anvendte radiometriske ure inden for geologi er dem, der er baseret på henfaldet af kalium-40 (halveringstid på 1.248 milliarder år), uran-238 (halveringstid på 4.468 milliarder år) og rubidium-87 (halveringstid på 47 milliarder år). I disse tilfælde måler geologer det samlede antal atomer i den radioaktive forælder og stabile datterelementer for at bestemme, hvor mange radioaktive kerner der var til stede i begyndelsen. Dermed, for eksempel, hvis en sten oprindeligt dannede sig for længe siden med en lille mængde uranatomer, men ingen blyatomer, så kan forholdet mellem uran-og-blyatomer i dag give et nøjagtigt geologisk stopur.

Når du ser geologiske aldersestimater rapporteret i videnskabelige publikationer eller i nyhederne, chancerne er, at disse værdier stammer fra radiometrisk dating teknikker. I tilfælde af den tidlige bosættelse af Nordamerika, for eksempel, kulstofrige lejrbål forbliver og tilknyttede artefakter peger på en menneskelig tilstedeværelse for omkring 13.000 år siden. Meget ældre begivenheder i livets historie, nogle strækker sig milliarder af år tilbage, er ofte baseret på kalium-40 dating. Denne teknik fungerer godt, fordi fossiler næsten altid bevares i lag af sedimenter, som også registrerer periodiske vulkanske askefald som tynde horisonter. Vulkansk aske er rig på kaliumbærende mineraler, så hvert askefald giver en unik tidsmarkør i en sedimentær sekvens. Stigningen af mennesker omkring 2.For 5 millioner år siden dateres udryddelsen af dinosaurerne for 65 millioner år siden, udseendet af dyr med hårde skaller, der startede for omkring 540 millioner år siden, og andre vigtige overgange i livet på jorden normalt på denne måde (Fig. 10).

de ældste kendte klipper, herunder basalt og andre vulkanske formationer, størknet fra glødende rødglødende smelter. Disse holdbare prøver fra månen og meteoritterne er typisk fattige i kalium, men heldigvis indeholder de små mængder uran-238 og andre radioaktive isotoper. Så snart disse smeltede klipper afkøles og hærder, låses deres radioaktive elementer på plads og begynder at henfalde. Den ældste af disse prøver er flere typer meteoritter, hvor lidt mere end halvdelen af det oprindelige uran er henfaldet til bly. Disse primordiale rumklipper, resterne fra dannelsen af jorden og andre planeter, giver en alder på omkring 4, 56 milliarder år for det spirende solsystem. De ældste kendte måneklipper, omkring 4,46 milliarder år, registrerer også disse tidligste formative begivenheder (Norman et al. 2003).

jorden må have dannet sig på omtrent samme tid, men vores rastløse planets oprindelige overflade er nu eroderet væk. Kun få uranrige, sandstore korn af det hårdføre mineral sircon, nogle så gamle som 4,4 milliarder år, overlever. 2001). Ikke desto mindre giver uranbærende klipper på hvert kontinent en detaljeret kronologi af den tidlige jord. 2008, 2009). De ældste jordklipper, omkring fire milliarder år, peger på kontinenternes tidlige oprindelse. Klipper fra næsten 3, 5 milliarder år siden er vært for de ældste entydige fossiler—primitive mikrober og kuppellignende strukturer kaldet stromatolitter, der dannede deres stenede hjem (Fig. 11). 2,5 til 2,0 milliarder år dokumenterer den gradvise stigning af atmosfærisk ilt gennem fotosyntese. 2008, 2009). Ja, hvert trin i Jordens historie er dateret med udsøgt nøjagtighed og præcision takket være radiometriske teknikker.