지구는 몇 살이고,우리는 어떻게 알 수 있습니까?

물리적 과정의 방사성 붕괴가 제공하는 지구 과학자,인류 학자와 진화 생물학자들이 가장 중요한 방법을 결정하기 위한 절대 시대의 바위와 다른 재료(달림 플 1991;렇 2005). 이 놀라운 기술에 따라 측정의 독특한 특성의 방사성 물질이라고 방사성 동위 원소 geochronology,또는 단순히”방사능 데이트입니다.”

미량의 동위원소의 방사성 요소를 포함하여,탄소 14,우라늄 238,및 다른 사람은 우리 주위의 모든에 바위에서 물과 공기에서(표 1). 이 동위 원소는 불안정하기 때문에 점차적으로 부서 지거나”부패합니다.”방사능 데이트를 작동하기 때문에 방사성 원소 감쇠 예측 가능한 패션과 같은 일반의 똑딱 수 있습니다. 다음은 작동 방식입니다. 이 있는 경우의 컬렉션 중 하나 만 원자의 방사성 동위 원소의 절반이 그들이 부패한 시간 동안”라고 반 삶입니다.”예를 들어 우라늄 238 은 반감기가 4 입니다.468 억년,그래서 당신은 시작과 함께 만 원자에서 돌아와 4.468 억 년 동안,당신은 당신을 찾을 수 있 약 500,000 원자의 우라늄 238 이 남아있습니다. 우라늄의 나머지 부분은 다른 원소의 50 만 원자로 붕괴되어 궁극적으로 납-206 의 안정한(즉,비 방사성)원자로 붕괴 될 것이다. 또 다른 44 억 6 천 8 백만 년을 기다리면 약 25 만 개의 우라늄 원자 만 남을 것입니다(그림 1). 8).

가장 잘 알려진 방사능 데이트 방법 포함한 동위 원소는 탄소-14 으로,절반의 생활 5,730 년입니다. 모든 살아있는 유기체는 평생 동안 탄소를 섭취합니다. 이 순간에,당신의 몸은 탄소서 당신의 음식과 그것을 변환하는 조직과 같은 사실이의 모든 다른 동물입니다. 식물은 공기에서 이산화탄소를 취하여 뿌리,줄기 및 잎으로 바꾸고 있습니다. 이 탄소(약 99%)의 대부분은 안정한(비 방사성)탄소-12 의 형태 인 반면,아마도 1%는 약간 무거운 안정 탄소-13 입니다. 하지만 특정 작은 비율의 탄소서 당신의 몸과 다른 모든 살아있는 것이 없다—하나 이상의 탄소원자에서 조는 것은 형태의 방사성 탄소 14.

로 생명체가 살아있는 탄소-14 에서 해당 조직이 지속적으로 갱신 동일한 작은,부당 조 비율에서 발견되는 일반 환경이다. 모든의 동위원소 탄소의 동일한 방식으로 행동을 화학적,그렇게 비율에 탄소의 동위 원소는 거실에서 조직이 거의 모든 곳에서 동일한 모두는 것입니다. 그러나 유기체가 죽으면 어떤 형태의 탄소로도 복용을 중단합니다. 따라서 사망 시점부터 조직의 탄소-14 는 더 이상 보충되지 않습니다. 같이 똑딱거리는 시계,탄소 14 원자 버리로 방사성 붕괴 질소-14,원자로,원자를 형성하는 작은 비율의 총 탄소. 과학자들 수 있습 따라서 대략적인 시대의 나무 조각,머리,뼈,또는 다른 물체에 의해 신중하게 측정하는 일부의 탄소 14 는 남과 비교하는 탄소의 양을-14 우리는 가정에 있었는 재료되었을 때 살아있습니다. 는 경우 재료 것을 일어나는 나무 조각에서 찍은 이집트의 무덤은,예를 들어,우리는 아주 좋은 예상 오래된 유물은 그리고,유추하여,때 무덤에 지어졌다. 더 많은 것은 인 무엇,과학자는 나무 반지 연대기의 그들과 탄소 14 날짜의 세심한 년별 비교를 지휘했다(Reimer et al. 2004). 결과:두 가지 독립적 인 기술은 고대 화석 나무에 대해 정확히 동일한 날짜를 산출합니다.

탄소-14 데이트는 종종 고대 인간 유물의 보고서에 뉴스에 나타납니다. 에서 매우 선전 검색 1991 년에,고대의 사냥꾼이 발견되었 냉동에 얼음 팩의 이탈리아 알프스(Fig. 9). 그가 부름받은”Ötzi the iceman”은 약 5,300 년 전부터 현재까지 carbon-14 기술로 나타났습니다. 이 기술은 아이스 맨의 조직,그의 의복 및 그의 도구(Fowler2000)에 대해 유사한 연령 결정을 제공했습니다.

탄소 14 데이트가 중요한 역할을 담당하였습니다 매핑은 인간의 역사를 통해 지난 수십 년의 수천. 할 때는 객체에 대한 이상 50,000 세,그리고 탄소-14 왼쪽에서 그것은 그래서 작은 이 데이트 방법을 사용할 수 없습니다. 날짜 바위와 미네랄 수백만 년의 과학자들에 의존해야합니다 유사한 기술을 사용하는 방사성 동위 원소의 훨씬 더 큰 반감기(표 1). 중 가장 널리 사용되는 시계 방사능 지질학에서는 그에 따라 부패의 칼륨-40(반 삶의 1.248 억년),우라늄 238(반 삶의 4.468 억 년),루비듐-87(half-life of47 억 년). 이러한 경우,지질학자들의 총 수를 측정의 원자 방사성 부모와 안정적인 딸 요소를 결정하는 방사성 핵 존재입니다. 따라서,예를 들면,바위 원래 형성을 오래 전에 작은 금액으로 우라늄의 원자나 아무도는 원자,그의 비율이 우라늄-이끌어 원자가 오늘 제공할 수 있는 정확한 지질학적 정보.

당신이 볼 때는 지질 연령 추정치 보고서는 과학적 출판물 또는 뉴스의 기회는 그 값에서 파생된 방사능 데이트 기술입니다. 의 경우 초기 정착의 북아메리카,예를 들면,탄소가 풍부한 모닥불을 유지와 관련된 유물 포인트를 인간의 존재에 의해 약 13,000 년 전입니다. 삶의 역사에서 훨씬 오래된 사건들,수십억 년 전으로 거슬러 올라가는 일부는 종종 칼륨-40 데이트를 기반으로합니다. 이 기술은 잘 작동하기 때문에 화석은 거의 항상 보존에서 겹의 퇴적물,또한 기록 정기적인 화산 폭포로 얇은 지평을 열었습니다. 화산재는 칼륨 함유 미네랄이 풍부하기 때문에 각 화산재 가을은 퇴적 시퀀스에서 고유 한 시간 마커를 제공합니다. 인간의 상승은 약 2.5 백만 년 전 멸종의 공룡 65 백만 년 전,동물의 외관을 가진 단단한 포탄에 시작해서 540 백만 년 전,그리고 다른 주요 전 삶에서 지구상에서는 일반적으로 발표에서는 이 방법은(그림. 10).

가장 오래된 알려진 바위를 포함하여,현무암과 기타 화성 구조물,응고서는 백열 붉은 녹습니다. 이러한 내구성에서 샘플을 달고 운석은 일반적으로 가난한 칼륨,하지만 다행히도할 때,그들은 적은 양의 우라늄 238 과는 다른 방사성 동위 원소. 이 용융 된 암석이 냉각되고 경화 되 자마자 방사성 원소가 제자리에 고정되어 붕괴되기 시작합니다. 이 샘플 중 가장 오래된 것은 원래 우라늄의 절반 이상이 납으로 부패한 몇 가지 유형의 운석입니다. 이 원시 우주 암석,지구와 다른 행성의 형성에서 남은 음식은 초기 태양계에 대해 약 45 억 6 천만 년의 나이를 산출합니다. 약 44 억 6 천만 년에 가장 오래된 알려진 달의 암석은 또한 이러한 초기 조형 사건을 기록합니다(Norman et al. 2003).

지구는 거의 같은 시간에 형성되어 있어야하지만,우리의 불안한 행성의 원래 표면은 이제 멀리 침식되었습니다. 44 억년 된 강건한 미네랄 지르콘의 우라늄이 풍부하고 모래 크기의 곡물 몇 개만이 생존합니다(Wilde et al. 2001). 그럼에도 불구하고 우라늄을 함유 한 암석은 모든 대륙에서 초기 지구의 상세한 연대기를 제공한다(Hazen et al. 2008, 2009). 약 40 억년 만에 가장 오래된 지구 암석은 대륙의 초기 기원을 가리 킵니다. 바위에 거의 3.5 억년 전에 호스트에서 가장 오래된 명확한 화석—원시적인 미생물 돔 구조물이라고 스트로마톨라이트는 형성되는 자신의 바위 집합니다(그림. 11). 독특한 우라늄 풍부한 퇴적층 및 계층화 된 예금의 철 산화물에 대해 2.5 2.0 억년 문서 점진적으로 상승의 대기 중 산소가 광합성을 통해(하젠 et al. 2008, 2009). 실제로 지구 역사의 모든 단계는 방사선 측정 기술 덕분에 절묘한 정확성과 정밀도로 날짜가 지정되었습니다.